Элементарная физика: вопросы и самоделки

[Theoristos]

horda2501:

* И сила, и скорость, и ускорение - "стрелки". У стрелок есть направление и длина. В одномерном, "линейном" случае возможные направления упрощаются до "вправо-влево".

* Скорость и ускорение - независимы. В том смысле, что в какой-то момент времени какому-то телу никто не запрещает иметь какую угодно скорость, и, одновремено, какое угодно ускорение.

* Сила и ускорение, наоборот, связаны условием $\vec{F}=m \vec{a}$. То есть "стрелки" ускорения и силы должны быть параллельны, а така как всегда $m>0$ - то не просто параллельны, а одинаково направлены. Всегда, во всех случаях.

[wrest]

horda2501 в сообщении #1637448 писал(а):

Просто вы, например, начали объяснять использую такие понятия как "равнодействующая сила",

В формуле $\vec F=m\vec a$ под $\vec F$ имеется в виду именно равнодействующая сила.
Иначе у вас будут проблемы с пониманием. Например, я спрошу у вас: вот вы спокойно сидите на стуле, читаете учебник, и явно ваше тело никуда не ускоряется. Но ведь стул давит на ваше тело с немалой силой, вы ощущаете это пятой точкой (на которой сидите). Как так? Сила есть, масса тела есть, а ускорения нет...

[horda2501]

На самом деле, все эти объяснения преждевременны в контексте того, что должен был знать обучающийся. Просто гляньте содержание данного учебника (Пурышева/Можеевская Физика 7 класс). Там "Равнодействующая сила" позже идёт параграф. И в параграфе "Сила" эта формула без векторных стрелок, а само это понятие пока введено впервые и для того, чтобы ученик понял, что эта абсолютно новая для него физическая величина это нечто, что необходимо приложить для того чтобы тело такой-то массы приобрело такое-то ускорение. Более никаких свойств неизвестно ученику.

Моя ошибка при выполнении задания из вопроса была в том, что я не обратила должного внимания на такую вещь как "вектор силы всегда сонаправлен с вектором ускорения". Авторы не выделили эту важную мысль жирным шрифтом, а вот уважаемый EUgeneUS выделил. Это и требовалось усвоить в том задании Пока дальнейшие обсуждения нет смысла вести, я просто ещё не имею необходимых понятий.

[wrest]

horda2501 в сообщении #1637578 писал(а):

обсуждения нет смысла вести

Это да, тут вы правы.

[horda2501]

Здравствуйте! Прохожу тему "Сила упругости". Прилагается вроде бы простая задача в конце параграфа. Мол, определите по графику зависимости длины жгута от приложенной к нему силы жёсткость жгута. Дана сила 6 Н и длина 3 см. По формуле должно быть, соответственно, $k=\frac{6}{0,03}$, так? Ну и ответ 200$\frac{Н}{м}$. Почему в учебнике решение 400 Ньютонов на Метр?

На всякий случай фото графика, может я не так что-то поняла.
https://postimg.cc/ctmgD8QX

[GraNiNi]

horda2501 в сообщении #1638406 писал(а):

фото графика, может я не так что-то поняла.

Из графика видно, что первоначальная длина жгута равна 1,5 см.
При наложении растягивающей силы в 6 Н, его длина увеличилась до 3 см, то есть - на 1,5 см, а не на 3 см.

[horda2501]

М-да, слона я и не приметила Спасибо!

[EUgeneUS]

horda2501
Чуть более подробно отвечу.
Закон Гука: $F = k \Delta l$, здесь $\Delta$ подчеркивает, что сила зависит от изменения длины жгута\пружины, а не от её абсолютной\полной длины.

Можно переписать так: $\Delta l = \frac{F}{k}$
И далее: $\Delta l = l - l_0$, где $l$ - текущая длина жгута\пружины, а $l_0$ - начальная, без приложения силы.

Тогда можно записать зависимость длины жгута\пружины от величины приложенной силы так:
$l(F) = \frac{F}{k} + l_0$
И легко видеть, что
а) зависимость линейная. Так как это не что иное, как уравнение прямой на координатной плоскости $OlF$
б) коэффициент жесткости $k$ - не что иное, как обратный угловой коэффициент прямой.

Есть простая учебная задача:
Имеется пружина жесткости $k$. Эту пружину разрезали поперек ровно пополам. Какова жесткость получившихся маленьких пружинок?

Если Вы сможете самостоятельно решить эту задачу, то, можно считать, что с темой "Упругость и закон Гука" Вы более-менее разобрались.

[horda2501]

К сожалению, формат учебника по которому я занимаюсь абсолютно не предполагает подобных углублений. Он подходит только для ознакомления с общими понятиями и мало чем отличается от детской энциклопедии. Я пройду отдел механики в нём в качестве общего ознакомления и начну заниматься по более серьёзному учебнику, где стиль изложения и глубина уже более-менее на уровне. Пока я осваиваю необходимый уровень алгебры для этого учебника (твёрдый 8 класс), ну и общие понятия из этого простого учебника. Так что более подробные объяснения данных тем стоит отложить на время. Я просто физически не могу столько нового для меня изучать подробно сразу. Поэтому выбрала стиль учёбы "повторение - мать учения" Перестала гнаться за школьной программой окончательно, так как ничего хорошего не будет таким образом. Плюс я очень долго сопротивлялась своему желанию помимо геометрии и алгебры изучать ещё и физику, так я ещё успевала кое-как за программой, но стремление заниматься и по этому направлению оказалось сильнее и я снова за бортом с точки зрения школы

[Theoristos]

EUgeneUS в сообщении #1638456 писал(а):

Закон Гука: $F = k \Delta l$, здесь $\Delta$ подчеркивает, что сила зависит от изменения длины жгута\пружины, а не от её абсолютной\полной длины.

Ну, строго говоря, тут начинаются тонкости вроде "дифференциальной жесткости" против "усреднённой жесткости"...

ps:
похоже автор темы вполне самодостаточна.

[EUgeneUS]

Theoristos в сообщении #1639132 писал(а):

Ну, строго говоря, тут начинаются тонкости вроде "дифференциальной жесткости" против "усреднённой жесткости"...

и животноводство и анизотропия.

[horda2501]

Здравствуйте! Текст задачи следующий. "Скорость катера относительно воды 3 м/c, а скорость течения реки 2 м/с. Во сколько раз будет отличаться путь пройденный катером против течения и по течению за час". Задача не сложная (вроде ), но вопрос общий возник у меня, так сказать. Когда говорится "скорость относительно чего-то" имеющего собственную скорость, это как принято понимать? Без учёта этой скорости (течения реки в данном случае)? То есть, когда такие условия в задаче, то это значит, что скорость тела нужно брать как таковую (данную в условии), а потом уже изменять её согласно обстоятельствам для нахождения ответов?

[EUgeneUS]

horda2501 в сообщении #1643008 писал(а):

Когда говорится "скорость относительно чего-то" имеющего собственную скорость, это как принято понимать?

Понимать это нужно так:
1. Скорость всегда относительна. То есть понятие скорость имеет смысл, как скорость чего-то относительно чего-то другого.
2. Вопрос Ваш имеет скорее лингвичтическую природу. "Течение реки" - это движение воды в реке относительно чего? Очевидно относительно берегов реки. Соответсвенно "скорость течения реки" - это "скорость движения воды в реке относительно её берегов".

[horda2501]

Этот момент в моём учебнике по теории за 7 класс был освещён крайне поверхностно, как и все остальные темы. (Однако я решила не спешить переходить на более серьёзный курс, так как сейчас мне неудобно заниматься физикой с полной самоотдачей. Вместо пытаюсь чуть углубить уже пройденные темы из раздела "Взаимодействие тел" задачами из сборника). Поэтому постоянно возникают вопросы. Вот, например, вы говорите, что течение реки - это движение относительно берегов. То есть, определяете скорость тела (реки) через тело, которое скорости не имеет (берег). И говорите, что это очевидно. Вы так говорите потому что это всегда так в принципе? То есть, всегда определяют скорость (движение) через неподвижное тело (объект)?

Ну, а конкретно в этой задаче катер и вода и есть эта пара движущегося и неподвижного тела, правильно? Однако, это не может не сбивать с толку, ведь течение реки - это движущаяся вода То есть, в целом это некая принятая условность, так? Например, все космические тела в движении, но скорость планет Солнечной системы будут определять относительно "неподвижного" Солнца? А его скорость относительно тела вокруг которого движется уже оно само?

[Dedekind]

horda2501 в сообщении #1643045 писал(а):

То есть, всегда определяют скорость (движение) через неподвижное тело (объект)?

Да. Тут нужно познакомиться с понятием "система отсчета", без этого дальше в физике никуда. Найдите это у себя в учебнике.

horda2501 в сообщении #1643045 писал(а):

ведь течение реки - это движущаяся вода

Относительно берегов - движущаяся. А относительно, допустим, листка, который несет течение - вода неподвижна. И он неподвижен относительно воды.