Урок 07. Сила, масса и второй закон Ньютона
Научиться находить равнодействующую сил, применять второй закон Ньютона и определять направление ускорения. Во всех задачах масса тела постоянна, а движение рассматривается вдоль одной оси.
Понадобятся тетрадь, ручка, линейка и калькулятор по желанию.
Все уроки · Перейти к заданиям
Материалы к уроку
Главное
Масса характеризует инертность тела. Второй закон Ньютона связывает равнодействующую всех сил с ускорением:
Единицы СИ: масса — килограмм, сила — ньютон, ускорение — метр на секунду в квадрате. .
Сначала выбери положительное направление оси и найди проекцию равнодействующей. Только после этого подставляй её во второй закон Ньютона. Ускорение направлено как равнодействующая, а не обязательно как скорость тела.
Наглядная схема
flowchart LR A["Все силы на тело"] --> B["Равнодействующая Fрез"] B --> C["Второй закон: Fрез = ma"] C --> D["Направление a совпадает с Fрез"] E["Больше Fрез при той же m"] --> F["Больше a"] G["Больше m при той же Fрез"] --> H["Меньше a"] classDef law fill:#d0ebff,stroke:#1971c2,color:#212529; class B,C,D law;
Тренировка по шагам
Для расчётных задач используй порядок: дано → СИ → равнодействующая → формула → подстановка → ответ с единицей и направлением.
Шаг 1. Одна равнодействующая сила
На тело массой 2 кг действует равнодействующая сила 10 Н вправо. Найди ускорение.
Ответ ученика
Запиши формулу, подстановку, единицу и направление.
Правильный ответ к шагу 1
. Ускорение направлено вправо, как равнодействующая.
Шаг 2. Силы направлены в одну сторону
На тело массой 5 кг действуют две горизонтальные силы: 12 Н вправо и 8 Н вправо. Найди равнодействующую и ускорение.
Ответ ученика
Сложи проекции сил.
Правильный ответ к шагу 2
Н. вправо.
Шаг 3. Силы направлены противоположно
На санки массой 5 кг действуют 20 Н вправо и 5 Н влево. Ось направлена вправо. Найди проекцию равнодействующей и ускорение.
Ответ ученика
Учти знак силы, направленной против оси.
Правильный ответ к шагу 3
Н. . Положительный знак означает направление вправо.
Шаг 4. Найди силу
Тележка массой 3 кг получила ускорение 4 м/с². Найди равнодействующую силу.
Ответ ученика
Используй .
Правильный ответ к шагу 4
Н. Единица: .
Шаг 5. Переведи массу в СИ
Тело массой 500 г получает ускорение 6 м/с². Найди равнодействующую силу.
Ответ ученика
Сначала переведи граммы в килограммы.
Правильный ответ к шагу 5
г кг. Н.
Шаг 6. Сравни две массы
На тела массами 2 кг и 8 кг по отдельности действует одинаковая равнодействующая сила 16 Н. Сравни ускорения сначала словами, затем вычислением.
Ответ ученика
Укажи, во сколько раз отличаются ускорения.
Правильный ответ к шагу 6
При одинаковой силе ускорение обратно пропорционально массе, поэтому лёгкое тело получит большее ускорение. , . Ускорение первого тела в четыре раза больше.
Шаг 7. Скорость и ускорение направлены по-разному
Тело движется вправо, но равнодействующая сила направлена влево. Как направлено ускорение и что сначала происходит с модулем скорости?
Ответ ученика
Не определяй ускорение по направлению скорости.
Правильный ответ к шагу 7
Ускорение направлено влево, как равнодействующая. Пока тело движется вправо, скорость и ускорение направлены противоположно, поэтому модуль скорости уменьшается до остановки.
Как оценить результат
Можно переходить дальше, если не менее 6 из 7 шагов выполнены верно, масса переведена в килограммы, равнодействующая найдена до применения формулы и направление ускорения связано с направлением равнодействующей.