Школьные задачи по физике. - Форум учителей об образовании в России и мире | Школьные задачи по физике. - Форум учителей об образовании в России и мире

Дата: Понедельник, 24.10.2016, 20:26 | Сообщение # 1

miflin

Ранг: Профессор (?)
Хмырь обыкновенный
Группа: Пользователи

Сообщений:	2663
Награды:	87
Статус:	Offline

Осознавая, что тема, скорее всего, не получит развития - сейчас на форуме слишком высок градус озабоченности
всякими производственно-бытовыми проблемами - я, тем не менее, рискну открыть тему.

Лет 10 назад в каком-то российском школьном учебнике по физике, который в то же время использовался и в
украинских школах, встретил задачу, которая показалась интересной. Причем, среди рядовых задач, если не
изменяет память. А может и изменяет.

Определить ускорения грузов.

Какие будут соображения?

24.10.2016

Загруженные файлы: 6011567.png (1.6 Kb)

Сообщение отредактировал miflin - Понедельник, 24.10.2016, 20:27

nekrylovael

Дата: Четверг, 27.10.2016, 11:46 | Сообщение # 2

nekrylovael

Ранг: Дошколенок (?)
Группа: Зарегистрированные

Сообщений:	1
Награды:	0
Статус:	Offline

А блоки подвижные или неподвижные?

27.10.2016

Дата: Четверг, 27.10.2016, 15:14 | Сообщение # 3

miflin

Ранг: Профессор (?)
Хмырь обыкновенный
Группа: Пользователи

Сообщений:	2663
Награды:	87
Статус:	Offline

Цитата nekrylovael (

)

А блоки подвижные или неподвижные?

Верхний неподвижный.
Нижний подвижный (за исключением некоторых случаев соотношения масс),
но не в классическом стиле, как это изображено в учебниках в теме "Подвижный блок",
где веревка облегает его снизу.

27.10.2016

Дата: Понедельник, 31.10.2016, 10:57 | Сообщение # 4

Ранг: Магистр (?)
Группа: Я - учитель

Сообщений:	287
Награды:	0
Статус:	Offline

В этом году пришлось преподавать физику 7-9 классы. Дети выбрали сдавать физику огэ. Использую "Физика 15 тренировочных материалов 2016 Монастырский".
Возникла проблема с решением одной задачи на 3 закон Ньтона:
В ответе 16,7 Н у меня 19,6Н Где я не прав:

Добавлено (31.10.2016, 10:47)
---------------------------------------------
считал так:
F=m2g-(m3g+m1g)

Добавлено (31.10.2016, 10:56)
---------------------------------------------

Цитата miflin (

)

Определить ускорения грузов.

F1=(m2g-m3g)
F2=(m1g-F1)
F1=ma1=(m2+m3)a1
F2=ma2=(m1+m2+m3)a2
a1=(m2g-m3g)/(m2+m3)
a2=(m1g-m2g-m3g)/(m1+m2+m3)
Физику не преподавал 16 лет, почти забыл. Прошу направить в нужном направлении по решению таких задач.

Добавлено (31.10.2016, 10:57)
---------------------------------------------
Дааа, забыл: второй блок подвижный, значит силу надо делить на 2

31.10.2016

Загруженные файлы: 1847498.png (89.0 Kb)

Дата: Понедельник, 31.10.2016, 17:56 | Сообщение # 5

miflin

Ранг: Профессор (?)
Хмырь обыкновенный
Группа: Пользователи

Сообщений:	2663
Награды:	87
Статус:	Offline

Цитата Михаил5100 (

)

В ответе 16,7 Н у меня 19,6Н Где я не прав:

Обозначения:
m1=2кг
m2=3кг
m3=1кг
Т1 - натяжение левой нити, Т2 - правой.
С учетом того, что направление движения нам уже известно, составляем уравнения 2-го закона Ньютона.

m1a=m1g-T1 (1)
m2a=T1-T2 (2)
m3a=T2-m3g (3)

Складываем (2) и (3)
( m2+m3 )a=T1-m3g

Решаем это уравнение совместно с (1). Исключаем а и находим Т1=50/3 (при g=10).

Мою задачу изложу попозже.

Добавлено (31.10.2016, 16:08)
---------------------------------------------
Излагаю.
Когда заранее неизвестно направление движения, лучше векторы всех ускорений направлять
в положительном направлении выбранной оси (у нас - Х). Тогда, если при конкретных массах
получится отрицательное значение ускорения, это будет означать, что оно направлено против оси.

По 2-му закону Ньютона составим выражения для ускорения каждого груза.

a1 = T/m1 - g (1)
a2 = T/2m2 - g (2)
a3 = T/2m3 - g (3)

Неизвестных 4, не хватает одного уравнения. Мне показалось, что этот момент не совсем тривиален для школьника,
поэтому и опубликовал эту задачу в надежде, что кто-то подскажет что-нибудь попроще, чем у меня. Итак.

Относительно наблюдателя, движущегося вместе с правым блоком, ускорения а2 и а3 равны по величине и
противоположны по направлению. Чтобы перейти в систему, связанную с правым блоком, нужно от всех
ускорений отнять ускорение a' этого блока. Тогда будет выполняться

a2 - a' = - ( a3 - a' )

Поскольку a' = - a1, последнее уравнение примет вид

а2 + а1 = - а3 - а1

Подставляя в последнее уравнение ускорения из (1) - (3), найдем Т, а затем и ускорения

Добавлено (31.10.2016, 17:56)
---------------------------------------------
Забавные нюансы возникают иногда при наборе формул.
Хочу, например, написать такое:
( a' )
Но только без пробелов между буквой и скобками. Убираю пробелы. Получается (a' wink
lol

Почему-то скобка после апострофа компилируется в смайлик, который, вообще-то, состоит из ; и )

31.10.2016

Загруженные файлы: 6410910.png (5.2 Kb)

Сообщение отредактировал miflin - Понедельник, 31.10.2016, 16:20

Дата: Вторник, 01.11.2016, 08:09 | Сообщение # 6

Ранг: Магистр (?)
Группа: Я - учитель

Сообщений:	287
Награды:	0
Статус:	Offline

спасибо miflin

01.11.2016

Дата: Вторник, 01.11.2016, 09:07 | Сообщение # 7

miflin

Ранг: Профессор (?)
Хмырь обыкновенный
Группа: Пользователи

Сообщений:	2663
Награды:	87
Статус:	Offline

Цитата Михаил5100 (

)

Возникла проблема с решением одной задачи на 3 закон Ньтона:

Это, видимо, и ввело Вас в заблуждение. 3-й закон, конечно, имеет место быть, но ведущую роль
в таких задачах играет 2-й. Динамика потому что.

01.11.2016

Дата: Четверг, 03.11.2016, 09:03 | Сообщение # 8

miflin

Ранг: Профессор (?)
Хмырь обыкновенный
Группа: Пользователи

Сообщений:	2663
Награды:	87
Статус:	Offline

Получил по почте картинку (см. прикрепление) от Александра Игрицкого с решением задачи (см. 1-й пост).
Предложил ему разместить решение в теме. Он не возражал, а на словах велел передать, что

Цитата

это и есть учёт нерастяжимости всех нитей, записанный совершенно строго. Я бы дополнил ещё то, что именно учёт идеальности всех блоков (нет трения и массы) и отсутствия массы у нитей делает возможным считать силы неизменными вдоль нитей и одинаковыми по обеим сторонам блока.

03.11.2016

Загруженные файлы: 0845949.jpg (120.1 Kb)

Дата: Пятница, 04.11.2016, 12:21 | Сообщение # 9

miflin

Ранг: Профессор (?)
Хмырь обыкновенный
Группа: Пользователи

Сообщений:	2663
Награды:	87
Статус:	Offline

Две задачи от Александра Игрицкого.

Цитата

ещё две интересных задачки для сильных школьников.
Условие к первой.
Вдоль наклонной плоскости удерживается легкий стержень с грузом на конце. Когда стержень отпустили, он начинает скользить без трения по клину массы М, который в свою очередь без трения скользит по горизонтальной поверхности. Определить максимальный угол, на какой поднимется стержень с грузом после абсолютно упругого отражения от горизонтальной.плоскости.
Условие ко второй.
Шарнирная конструкция без трения опирается на выступ. Массы и размеры указаны. Определить угол альфа и характер равновесия.

04.11.2016

Загруженные файлы: 9911125.jpg (28.5 Kb)

Сообщение отредактировал miflin - Пятница, 04.11.2016, 12:22

wrobel

Дата: Вторник, 15.11.2016, 16:29 | Сообщение # 10

wrobel

Ранг: Дошколенок (?)
Группа: Зарегистрированные

Сообщений:	2
Награды:	0
Статус:	Offline

а разве в школе проходят статику твердого тела?

15.11.2016