Уравновешивают силы друг от друга. Две системы сил уравновешивают друг друга. можно ли утверждать, что их равнодействующие равны по модулю и направлены по одной прямой? Связи и их реакции
1. FA = fт. Если FA = Fт, силы уравновешивают друг друга, тело плавает внутри жидкости на любой глубине. При этом: FА= ?жVg; Fт = ?тVg. Тогда из равенства сил следует: ?ж = ?т, т. е., средняя плотность тела равна плотности жидкости. Fа. Fт.
Слайд 5 из презентации «Условия плавания тел» . Размер архива с презентацией 795 КБ.Физика 7 класс
краткое содержание других презентаций«Условия плавания тел» - Закрепление материала. Вода мертвого моря. Орган, называемый плавательным пузырем. Опыт. Тело всплывает. Силы уравновешивают друг друга. Средняя плотность тела. Плавание живых организмов. Тело плавает. Глубину, на которую судно погружается в воду, называют осадкой. Подготовка к восприятию нового материала. Объем погруженной части тела. Подводная лодка. Вес воды. Коммерческие суда. Плавание тел. Плавание судов.
«Скорость равномерного прямолинейного движения» - Прямолинейное равномерное движение. Уравнение при равномерном движении. Виды траекторий при прямолинейном движении. График скорости. Что такое траектория. Виды траекторий. Требования к знаниям и умениям. Повторение. Развить интерес к физике. Перемещение. Наглядный эксперимент. Величины. Прямолинейное движение. Траектория. Скорость равномерного прямолинейного движения. Перемещение при равномерном прямолинейном движении.
«Физика 7 класс «Атмосферное давление»» - Температура. Убедимся в существовании атмосферного давления. В сосуд с водой опускаем цилиндр с поршнем, поднимем поршень. Атмосферное давление - давление атмосферного воздуха. Атмосферное давление. Причины, создающие атмосферное давление. Беспорядочное движение молекул и действие на них силы тяжести. «Магдебургские полушария» в организме человека. Стакан с водой. Атмосферное давление существует. Нижние слои атмосферы.
«Строение вещества, молекулы» - Почему обувь изнашивается. Михаил Васильевич Ломоносов. Строение вещества. Рефлексия. Гераклит. Атом. Возникновение представлений о строении вещества. Частицы. Окружающие нас тела называются физическими телами. Физические тела. Мир строения вещества. Электронный микроскоп. Фалес. Стальной шарик. Вода окрасилась синим цветом. Атомы принято означать символами. Молекула воды. Молекула. Из чего состоят вещества.
««Плавание тел» 7 класс» - Меняя объем пузыря, рыбы могут изменять глубину погружения. Если Fт > Fа, Если F т = Fа, Если F т < Fa То тело тонет То тело плавает То тело всплыв всплывает. Плавание тел. Плавание судов. Формулы. Тело плавает, полностью или частично погрузившись в жидкость, при условии: FA = Fт. У рыб есть орган, называемый плавательным пузырем. Среднее значение плотности судна оказывается значительно меньше плотности воды.
«Радуга» - Символика радуги. Радуга. Разноцветная дуга. Цвета радуги. Эффект радуги в домашних условиях. Отблески лучей. Что такое цвет. Разложение белого цвета. Проект по физике. Полоса – к полоске. Теория радуги. Цвета в радуге.
Между противопоставлением и симбиозом море различий. Противопоставление предполагает, что две силы или две стороны нейтрализуют или уравновешивают друг друга, в то время как симбиоз описывает ситуацию, в которой оба организма живут вместе в гармонии.
Это напомнило мне тему, проходящую через фильм Hayao Miyazaki «Kaze no Tani no Nausicaa» (Воины Ветра) режиссера Hayao Miyazaki, фантастика, в которой действия происходят в далеком будущем. В фильме люди сосуществуют вместе с ому, видом похожим на гигантскую мокрицу. В противоположность большинству людей героиня, Nausicaa, верит, что человечество должно стремиться к балансу с природой, включая ому, вместо того, чтобы пытаться уничтожить «врага».
Может ли го, игра с более чем 3000 летней историей отражать такие ценности? Конечно! В го есть именно это – ситуация, которая называется сэки.
Сэки
Один из видов сэки показан на Д.1, где ни белые, ни черные не могут играть «А» или «В», чтобы разрешить позицию с участием отмеченных камней.
На Д.2 представлен другой тип сэки, в котором каждая отмеченная группа имеет по глазу, но ни одна из сторон не может захватить другую ходом «А».
На Д.3 отмеченные камни черных не имеют глаз, а две группы отмеченных белых камней имеют. Тем не менее, белые не могут захватить камни черных, т.к. и ход и «А», и ход «В» будут самоубийственными.
Д.4. Ни черные, ни белые не могут захватить друг друга. А что произойдет, если белые сначала закроют все внешние дамэ отмеченные крестиками, а потом сыграют в «А» или «В»? На Д.5 показана эта ситуация.
Результат на Д.6. Если белые играют 3, то черные 4, и наоборот. Это означает, что черные выжили, а камни белых в углу на Д.5 захвачены.
Д.7. Черные могут захватить три отмеченных камня начав с хода 1, белые играют тэнуки (где-то в другом месте доски), и черные захватывают 3. Но тут белые немедленно ходят внутрь территории черных (Д.8) и захватывают всю черную группу. Следовательно, если черные начнут захват трех отмеченных на Д.5 камней, то они погибнут.
Диаграммы 5-8 объясняют, почему на Д.4 в действительности ситуация сэки, в которой тот, кто играет первым, тот и проигрывает.
Решение задач прошлой статьи
S.1А. После хода б.1 срочным становится предотвращение скольжения белых «А». Ход ч.2 выполняет эту работу. До хода 10 черные защищают свою территорию слева 2 и 8 и строят новую территорию справа 4, 6 и 10. Даже после хода 9 группа белых еще не окончательно освободилась от притеснений.
S.1.B. Игра 1-3 более агрессивна. До хода 14 белые более или менее стабилизировались, в то время как черные опять получили территорию с обеих сторон.
S.2.A. С локальной точки зрения вторжение черных 1 сделано правильно. Чтобы предотвратить скольжение черных в «А» и не дать им построить базу, белые играют 2 и 4 – хорошие ходы. Но черные улучшают свою позицию распространяясь 5.
S.2.B. Вышеприведенный результат слишком хорош для черных. Следовательно, белые попробуют подойти с другой стороны и сначала взять в клещи 2. После выхода черных в центр защита 6 становится первостепенной для сохранения базы и предотвращения построения глаз черными на нижней стороне. Ходами 7 и 9 черные выходят наружу, оставляя на будущее угрозы разрезания ч.«А», б.«В», ч.«С». После усиления своей позиции черные могут иметь в виду ход в районе «D».
R.2. Простое преследование черных ходами 2 и 4 оставляет в позиции белых слабость, которую черные быстро подчеркивают ударами 5 и 7. После выхода черных в центр 9 белые остались без достаточного гарантированного для построения глаз пространства, а черные присматриваются к ходу «А», который создаст миаи разрезания «В» и «С». Нехорошая для белых позиция.
Задачи
Задача 1. Я дал эту задачу две недели тому назад. Теперь, когда вы прочли последние две статьи, вы сможете решить ее. Черные только что сыграли 1. Как белым гарантировать свою жизнь?
Задача 2. Черные не могут захватить белые камни, а как они могут построить сэки?
Простое и сложное в го
В го лучше дать противнику побольше вариантов выбора, чтобы предоставить ему больше способов совершить ошибку. Иными словами, не нужно делать ходы, которые позволяют сделать очевидный, правильный ответ.
Д.1. Отмеченные камни черных в форме кейма разрезаны самым жестоким способом, в то время как камни белых расположены оптимально.
Д.2. Эта позиция получше для черных. По крайней мере, у них есть возможность бороться и соединить все свои камни.
Д.3. До того, как черные сыграли цукэ (прилипание) 1, одинокий камень белых имел четыре дамэ. До хода 6 черные преуспели только в наращивании количества дамэ белых до 7. Ходами 7-15 черные удерживают количество внешних дамэ белых не более семи, но белые маневрируют 8-16 чтобы уйти. В конце диаграммы черные остались с четырьмя точками разрезания «А»-«D», которые сами себе и создали. Что сделано не так?
Д.4. После того, как черные увидели, что количество дамэ у белых нарастает шаг за шагом, они попробовали играть 1 (7 на Д.3). В результате камень ч.1 и отмеченный камень черных сформировали кейму, а когда белые сыграли 2 их камень, вместе с отмеченным белым, расположились оптимально для разрезания кеймы черных. Сравните эту позицию с Д.1.
Д.5. Затем черные сыграли 3, еще раз сформировав кейму с отмеченным черным камнем. Но когда белые пошли 4, их камень объединился с отмеченным белым камнем с целью разрезать черную кейму самым эффективным способом. Потом черные повторяли этот процесс несколько раз, и получили катастрофический для себя результат.
Иными словами, черные заставили белых делать хорошие ходы. Хуже того, белым ничего не оставалось, как отвечать самым лучшим образом.
На Д.6. показано одно из джосэки. Ходы до 7 встречаются часто. Теперь белые могут играть тэнуки (ход в другом месте доски), но если есть камень черных наверху слева, то 9 будет сильным ходом. Б.10 – стандартный ответ. 14-18 гарантируют белым выход в центр последовательностью до 22.
Д.7. Для сильного игрока приведенная на предыдущей диаграмме последовательность выглядит естественной, а я хочу обратить внимание на ход ч.11. Черные могли бы играть и «А». Белые ответили бы 12, после чего камни черных «А» и 1 составили бы кейму разделенную белыми камнями 10 и 12. В этом и состоит причина того, что черные отступили 11. На основе опыта и усердного изучения сильные игроки знают, что ход б.12 лучший в данной ситуации, что не очевидно начинающим. Менее опытный игрок может сыграть «А», что не очень плохо. А вот ход «В» плохой.
Решение задач прошлой недели
S.1A. На ход ч.1 лучшим ответом будет 2. Теперь черные могут построить сэки последовательностью 3-7. Посмотрите на Д.4-Д.8 чтобы понять, почему эта позиция сэки.
S.1.В. Ответ белых 2 хуже, потому что белые заканчивают в готэ, т.е. теряют инициативу. Ход ч.9 становится сэнтэ, заставляя белых строить сэки 10.
R.1A. Белые не могут играть 2 (или 4), потому что комбинация черных 3 и 5 захватывает группу (если белые начинают с 4, то черные изменяют последовательность ходов 3 и 5).
R.1B. Чтобы понять почему белые погибают на предыдущей диаграмме представим, что черные закрыли все внешние дамэ. Ходом 8 белые захватывают пять камней. Результат показан в задаче 1 ниже.
Задача 1. Черные ходят и захватывают белых.
S.2. Ход ч.1 правильный. После хода 5 – сэки.
R.2A. Ответ б.2 кажется более агрессивным, но после ч.5 белым некуда ходить, а черные могут начать ко ходом «А» в любой удобный им момент, подталкивая белых к большим неприятностям.
R.2B. Неправильно начинать с ч.1, потому что 2-6 дадут белым глаз, а черные не смогут играть «А». Это значит, что белые могут захватить самозванца в любой удобный им момент, начав ко борьбу 2. Черным не выиграть этого ко. Поэтому белым и не нужно начинать ее. Камни черных погибли.
Если на тело действует только одна сила, то оно обязательно получает ускорение. Но если на тело действует не одна, а две или большее число сил, то иногда может оказаться, что тело ускорения не получит, т. е. либо останется в покое, либо будет двигаться равномерно и прямолинейно. В таких случаях говорят, что все силы взаимно уравновешиваются и что каждая из них уравновешивает все остальные, или что их равнодействующая равна нулю (§ 39).
Простейшим является случай, когда на тело действуют две уравновешивающие друг друга силы: при их совместном действии тело не получает ускорения. Такие силы, как показывает опыт, действуя на тело каждая в отдельности, сообщили бы ему равные ускорения, направленные противоположно. Действуя совместно на какое-нибудь другое тело, эти силы снова взаимно уравновесились бы, а действуя в отдельности, сообщили бы ему ускорения другие, но также равные друг другу по модулю и направленные противоположно. Поэтому уравновешивающиеся силы считают равными по модулю и противоположными по направлению. Например, на гирю, подвешенную на пружине, действует сила тяжести (вниз) и равная ей сила упругости пружины (вверх), уравновешивающие друг друга.
Итак, если ускорение тела равно нулю, это значит, что либо на него не действуют силы, либо равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна нулю: все силы взаимно уравновешиваются.
Здесь надо иметь в виду следующее. Среди сил, действующих на равномерно и прямолинейно движущиеся тела, обычно есть силы, действующие в направлении движения, которые мы создаем намеренно, например сила тяги двигателя самолета или сила мускулов человека, везущего сайки. Часто говорят даже: «самолет летит, так как на него действует сила тяги двигателя», «санки скользят, так как на них действует усилие тянущего человека», и т. д. При этом, однако, зачастую упускают из виду силы, направленные противоположно движению: сопротивление воздуха для летящего самолета, трение полозьев о снег для санок и т. д. Для равномерности и прямолинейности движения необходимо, чтобы намеренно созданные силы как раз уравновешивали силы сопротивления. В предыдущих параграфах, говоря о движении по инерции или о покое тел, мы рассматривали именно такие случаи; например, при качении шарика по стеклу сила тяжести уравновешивалась силой упругости стекла.
Причина того, что силы сопротивления часто ускользают от внимания учащихся в противоположность бросающимся в глаза «движущим» силам, заключается в следующем. Чтобы создать силу тяги, на самолет нужно поставить двигатель, сжигать в нем бензин; чтобы двигать санки, нужно тянуть за веревку, утомлять свои мускулы. В то же время силы сопротивления возникают, так сказать, «бесплатно», благодаря лишь наличию движения. Для их возникновения при движении тела не нужно ни моторов, ни мускульных усилий; их источник либо в невидимом воздухе, либо в частицах снега, соприкасающихся с полозьями. Чтобы обратить на эти силы внимание, их нужно еще обнаружить, в то время как «движущие» силы - предмет нашей специальной заботы и затрат усилий и материалов.
До исследований Галилея считалось, что если на тело будет действовать одна сила, то оно будет двигаться равномерно в направлении этой силы; здесь, конечно, упускалась из виду сила трения. Действие силы, направленной вперед, действительно необходимо для равномерности движения, но именно для того, чтобы уравновешивать силу трения.
Тело движется без ускорения как в случае, когда на него не действуют никакие силы, так и в случае, когда действующие силы уравновешивают друг друга. Однако принято говорить, что тело движется «по инерции» только в том случае, если в направлении движения силы отсутствуют: силы, направленной вперед, нет, а силой трения или сопротивления среды можно пренебречь.
Для лучшего уяснения сказанного рассмотрим еще, как возникает из состояния покоя равномерное прямолинейное движение. Возьмем для примера электровоз, везущий поезд. В первый момент, когда двигатель включен, но поезд еще не тронулся, сила тяги электровоза, действующая через сцепку на состав, уже велика и превосходит силу трения колес вагонов о рельсы (как возникает сама сила тяги, будет объяснено в § 66). Поэтому поезд начинает двигаться вперед с ускорением. По мере увеличения скорости силы сопротивления (трение колес и сопротивление воздуха) растут, но, пока они остаются меньше силы тяги, скорость поезда продолжает расти. При дальнейшем увеличении скорости избыток силы тяги по сравнению с силами сопротивления будет делаться все меньше и меньше, и наконец эти силы сравняются друг с другом. Тогда исчезнет и ускорение: дальнейшее движение будет равномерным.
Если увеличить силу тяги, то равновесие сил нарушится, поезд снова получит ускорение вперед. Скорость снова будет расти, пока возрастающее с увеличением скорости сопротивлениене уравновесит новую, увеличенную силу тяги. Обратно, если уменьшить силу тяги, то равновесие сил снова нарушится, поезд получит отрицательное ускорение (так как теперь сила сопротивления будет больше силы тяги электровоза) и будет замедлять свое движение. Но при этом будет уменьшаться и сила сопротивления, и, когда она сравняется с уменьшенной силой тяги, движение снова станет равномерным, но уже при меньшей скорости. Наконец, при выключении тяги скорость поезда будет непрерывно убывать вследствие продолжающегося действия сил сопротивления, пока поезд не остановится.
Подвесьте пружину (рис. 1, а) и потяните ее вниз. Растянутая пружина будет действовать на руку с некоторой силой (рис. 1, б). Это сила упругости.
Рис. 1. Опыт с пружиной: а — пружина не растянута; б — растянутая пружина действует на руку с силой, направленной вверх
Из-за чего возникает сила упругости? Легко заметить, что сила упругости действует со стороны пружины только тогда, когда она растянута или сжата, то есть ее форма изменена. Изменение формы тела называют деформацией.
Сила упругости возникает вследствие деформации тела.
В деформированном теле расстояния между частицами немного изменяются: если тело растянуто, то расстояния увеличиваются, а если сжато, то уменьшаются. В результате взаимодействия частиц и возникает сила упругости. Она направлена всегда так, чтобы уменьшить деформацию тела.
Всегда ли деформацию тела можно заметить? Деформацию пружины легко заметить. А деформируется ли, например, стол под лежащей на нем книгой? Казалось бы, должен: ведь иначе со стороны стола не возникла бы сила, которая не дает книге провалиться сквозь стол. Но на глаз деформация стола не заметна. Однако это еще не означает, что ее нет!
Поставим опыт
Установим на столе два зеркала и направим на одно из них узкий пучок света так, чтобы после отражения от двух зеркал на стене появился маленький световой зайчик (рис. 2). Если коснуться рукой одного из зеркал, зайчик на стене сместится, потому что его положение очень чувствительно к положению зеркал — в этом и заключается «изюминка» опыта.
Положим теперь на середину стола книгу. Мы увидим, что зайчик на стене тотчас сместился. А это означает, что стол действительно чуть прогнулся под лежащей на нем книгой.
Рис. 2. Этот опыт доказывает, что стол чуть-чуть прогибается под лежащей на нем книгой. Из-за этой деформации и возникает сила упругости, поддерживающая книгу
На этом примере мы видим, как с помощью искусно поставленного опыта можно сделать незаметное заметным.
Итак, при незаметных на глаз деформациях твердых тел могут возникать большие силы упругости: благодаря действию именно этих сил мы не проваливаемся сквозь пол, опоры держат мосты, а мосты поддерживают идущие по ним тяжелые грузовики и автобусы. Но деформация пола или опор моста на глаз незаметна!
На какие из окружающих вас тел действуют силы упругости? Со стороны каких тел они приложены? Заметна ли на глаз деформация этих тел?
Почему не падает лежащее на ладони яблоко? Сила тяжести действует на яблоко не только когда оно падает, но и когда оно лежит на ладони.
Почему же тогда лежащее на ладони яблоко не падает? Потому, что на него действует теперь не только сила тяжести Fт, но и сила упругости со стороны ладони (рис. 3).
Рис. 3. На яблоко, лежащее на ладони, действуют две силы: сила тяжести и сила нормальной реакции. Эти силы уравновешивают друг друга
Эту силу называют силой нормальной реакции и обозначают N. Такое название силы объясняется тем, что она направлена перпендикулярно поверхности, на которой находится тело (в данном случае — поверхности ладони), а перпендикуляр называют иногда нормалью.
Действующие на яблоко сила тяжести и сила нормальной реакции уравновешивают друг друга: они равны по модулю и направлены противоположно.
На рис. 3 мы изобразили эти силы приложенными в одной точке — так делают, если размерами тела можно пренебречь, то есть можно заменить тело материальной точкой.
Вес
Когда яблоко лежит на ладони, вы чувствуете, что оно давит на ладонь, то есть действует на ладонь с силой, направленной вниз (рис. 4, а). Эта сила — вес яблока.
Вес яблока можно почувствовать также, подвесив яблоко на нити (рис. 4, б).
Рис. 4. Вес яблока Р приложен к ладони (а) или нити, на которой подвешено яблоко (б)
Весом тела называют силу, с которой тело давит на опору или растягивает подвес вследствие притяжения тела Землей.
Вес обозначают обычно Р. Расчеты и опыт показывают, что вес покоящегося тела равен действующей на это тело силе тяжести: Р = Fт = gm.
Решим задачу
Чему равен вес покоящейся килограммовой гири?
Итак, числовое значение веса тела, выраженное в ньютонах, примерно в 10 раз больше числового значения массы этого же тела, выраженного в килограммах.
Чему равен вес человека массой 60 кг? Чему равен ваш вес?
Как связаны вес и сила нормальной реакции? На рис. 5 изображены силы, с которыми действуют друг на друга ладонь и лежащее на ней яблоко: вес яблока Р и сила нормальной реакции N.
Рис. 5. Силы, с которыми действуют друг на друга яблоко и ладонь
В курсе физики 9-го класса будет показано, что силы, с которыми тела действуют друг на друга, всегда равны по модулю и противоположны по направлению.
Приведите пример уже известных вам сил, которые уравновешивают друг друга.
На столе лежит книга массой 1 кг. Чему равна сила нормальной реакции, действующая на книгу? Со стороны какого тела она приложена и как она направлена?
Чему равна действующая на вас сейчас сила нормальной реакции?
Загрузка...
