Физика · конспекты
★0
Физика › 7 класс › Взаимодействие тел

Тема 29Сложение сил. Равнодействующая

★★★
Термины темы — найди их в тексте:Равнодействующаяравныуравновешивают

Обычно на тело действует не одна сила. На книгу на столе — сила тяжести и сила упругости стола. На парашютиста — сила тяжести и сила сопротивления воздуха.

Силы, действующие на тело на нити, на столе и на парашютистаСилы, действующие на тело на нити, на столе и на парашютиста
Силы, действующие на тело на нити, на столе и на парашютиста Иллюстрация: light-fizika.ru
Определение

Равнодействующая — сила, которая действует на тело так же, как несколько одновременно действующих сил. Обозначают R⃗\vec R.

Силы направлены в одну сторону

Два груза на пружине растягивают её так же, как один груз с их общим весом.

Два груза растягивают пружину так же, как один груз той же общей массы
Два груза растягивают пружину так же, как один груз той же общей массы Иллюстрация: light-fizika.ru
Одинаковые направления
R=F1+F2R=F_1+F_2

Равнодействующая направлена туда же, куда силы.

Силы направлены в противоположные стороны

Противоположные направления
R=F1−F2(F1>F2)R=F_1-F_2\quad(F_1>F_2)

Равнодействующая направлена в сторону большей силы.

Силы в одну сторону складываются, в разные — вычитаются
Силы в одну сторону складываются, в разные — вычитаются Иллюстрация: light-fizika.ru

Если противоположные силы равны, равнодействующая равна нулю: силы уравновешивают друг друга. Тело тогда покоится или движется равномерно и прямолинейно — как будто на него ничего не действует.

Команды тянут канат с равными силами — канат не движется
Команды тянут канат с равными силами — канат не движется Иллюстрация: light-fizika.ru
Потренируйся

Найдите равнодействующую в каждом случае и нарисуйте её стрелку.

Задание: найдите равнодействующую сил
Задание: найдите равнодействующую сил Иллюстрация: light-fizika.ru
Образ для запоминания

Перетягивание каната: тянут в одну сторону — силы складываем, навстречу — вычитаем, и побеждает тот, кто сильнее. Ничья — равнодействующая ноль.

⚗ Мини-опыт

Меняйте две силы и направление второй. Когда брусок разгоняется вправо, влево, а когда стоит на месте?

▶ Симуляция PhET

На экране «Равнодействующая сил» расставьте участников перетягивания каната. Подберите так, чтобы тележка не сдвинулась.

Силы и движение: основыОткрыть ↗

Симуляция: PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, лицензия CC BY-NC 4.0 (phet.colorado.edu); русский перевод интерфейса.

? Проверь себя

Ответь, не подглядывая в конспект: вспоминать — лучший способ запомнить.

1Силы 3 Н и 5 Н направлены в одну сторону. Равнодействующая…
R=3+5R=3+5.
2Силы 7 Н и 4 Н направлены противоположно. Равнодействующая…
R=7−4R=7-4, в сторону большей.
3Равнодействующая сил, действующих на тело, равна нулю. Тело…
Силы уравновешены — скорость не меняется.

✎ Задачи

А Уровень А по образцу: одна формула, один шаг

  1. Что такое равнодействующая сил?

    Ответ

    Сила, действующая так же, как несколько одновременно действующих сил.

    Как получилось?

  2. На тело действуют силы 10 Н и 15 Н в одну сторону. Найдите равнодействующую.

    Ответ

    25 Н.

    Как получилось?

  3. Мальчик тянет санки с силой 50 Н, сила трения 20 Н. Найдите равнодействующую.

    Ответ

    50−20=3050-20=30 Н по направлению тяги.

    Как получилось?

  4. На парашютиста действуют сила тяжести 800 Н и сила сопротивления воздуха 800 Н. Как он движется?

    Ответ

    Равномерно: равнодействующая равна нулю.

    Как получилось?

  5. На книгу на столе действуют сила тяжести 5 Н и сила упругости стола. Чему равна сила упругости?

    Ответ

    5 Н: книга покоится, силы уравновешены.

    Как получилось?

Б Уровень Б сам: несколько шагов, перевод единиц

  1. На тело вдоль одной прямой действуют силы 6 Н, 4 Н и 3 Н, причём сила 3 Н направлена противоположно двум другим. Найдите равнодействующую.

    Ответ

    6+4−3=76+4-3=7 Н в сторону первых двух сил.

    Как получилось?

  2. Лодку тянут два буксира в одну сторону с силами 2 кН и 3 кН, сила сопротивления воды 4 кН. Найдите равнодействующую.

    Ответ

    2+3−4=12+3-4=1 кН по направлению тяги.

    Как получилось?

  3. Почему тяжёлый шкаф стоит, хотя на него действует большая сила тяжести?

    Ответ

    Сила тяжести уравновешена силой упругости пола: равнодействующая равна нулю.

    Как получилось?

↻ Закрепи

Карточки терминов

Нажми на карточку — она перевернётся. «Знаю» — карточка вернётся на повторение позже (через сутки, неделю, месяц), «Повторить» — скоро снова.

Равнодействующая
Одна сила, которая заменяет действие нескольких сил.
Равнодействующая сил в одну сторону
R=F1+F2R=F_1+F_2.
Равнодействующая противоположных сил
R=F1−F2R=F_1-F_2, в сторону большей.
R = 0
Тело покоится или движется равномерно и прямолинейно.

Экспресс-карта

Возьми лист и за 3 минуты нарисуй по памяти карту темы: в центре — тема, ветви — главные идеи, на ветвях — термины. Потом сравни.