3. Второй закон Ньютона

Второй закон Ньютона при решении первых задач можно записывать в следующем виде: или . Величины в данной формуле относятся к одному и тому же телу или системе тел, а сила является внешней силой. Внутренние силы не могут сообщить телу ускорения и вызвать его перемещения.

В данной теме рассматривают главным образом несложные тренировочные задачи, которые помогают уяснить физическую сущность второго закона Ньютона. Более сложные задачи решают в теме «Применение законов движения»

При решении первых тренировочных задач главное внимание обращают на знание и понимание зависимости: и операции с единицами измерения. В последующих задачах большое внимание обращают на формирование понятия о векторном характере величин, входящих в формулу второго закона Ньютона. При этом нужно научить учащихся определять направление векторных величин, особенно ускорения, поскольку направление скорости и силы очевиднее. В соответствии с уравнением ускорение всегда имеет то же направление, что и сила.

Следует также повторить с учащимися, как определяют направление ускорения по формуле что необходимо при решении задач, в которых неизвестно направление сил, действующих на тело.

371. Сделав необходимые вычисления, заполните таблицу [39, № 106].

(см. скан)

372. В таблице приведены результаты, полученные при изучении зависимости ускорения тела при постоянной его массе от величины действующей на тело силы. Постройте график. Сделайте вывод об исследуемой зависимости

(см. скан)

373. В таблице приведены результаты, полученные при изучении зависимости ускорения тела от его массы при неизменной силе, действующей на тело. Постройте график. Сделайте вывод об исследуемой зависимости [21, № 111].

(см. скан)

374. Какие из приведенных равенств написаны неверно? Какая ошибка допущена в них?

375. Пользуясь установкой, показанной на рисунке 82, ученик проверял зависимость ускорения от силы. Для этого он сначала подвесил к нити гирю 100 г, а затем 200 а. Правильно ли ученик поставил опыт?

Ответ. Неправильно. В опыте изменялась не только сила, но и движущаяся масса. Гиря 100 г в первом опыте должна стоять на тележке.

376(э). Какая из двух тележек (рис. 83) быстрее доедет до края стола? Массы тележек одинаковы. Ответ проверьте на опыте. Трение не учитывать.

Ответ. При одной и той же действующей силе в первом случае движется меньшая масса. Ускорение и, следовательно, конечная скорость первой тележки будет больше, а время движения ее меньше.

Рис. 82.

Рис. 83.

377. С каким ускорением придет в движение вагонетка массой 200 кг, если на нее начнет действовать сила 20 н? Укажите на чертеже направление скорости, силы и ускорения. Трение не учитывать.

Решение. Выполнив схематичный чертеж, изображаем на нем действующую силу Направление ускорения а совпадает с направлением Так как в начальный момент тележка находилась в состоянии покоя, то направление скорости совпадет с направлением

Это видно также из формулы

Так как

378. При посадке реактивный самолет массой движется с ускорением Найти силу торможения Укажите на чертеже направление скорости, силы и ускорения.

Ответ. Сила следовательно, ускорение а направлены в сторону, противоположную скорости, что видно из анализа характера замедленного движения и формулы

Так как то та