Механика · 10 класс

Векторы и проекции в кинематике

Скорость и перемещение — векторы. При выборе оси их проекции могут быть положительными, отрицательными или нулевыми. Сложение движений выполняют по компонентам, а модуль результирующего вектора находят геометрически.

• Объяснять физический смысл, применять модель и проверять границы вывода.

Векторы и проекции в кинематике · исследуем данные

Таблица, график, проверка выводов и план опыта. Скорость и перемещение — векторы. При выборе оси их проекции могут быть положительными, отрицательными или нулевыми. Сложение движений выполняют по компонентам, а модуль результирующего вектора находят геометрически.

• Читать данные и график, отличать расчёт от измерения и обосновывать план исследования.

Пригодится: physics10-vectors-projections

Графики ускорения, скорости и координаты

Изменение скорости связано с площадью под графиком ускорения, перемещение — с площадью под графиком скорости. При постоянном ускорении v = v₀ + at. Наклон графика координаты даёт мгновенную скорость.

• Объяснять физический смысл, применять модель и проверять границы вывода.

Пригодится: physics10-vectors-projections

Графики ускорения, скорости и координаты · исследуем данные

Таблица, график, проверка выводов и план опыта. Изменение скорости связано с площадью под графиком ускорения, перемещение — с площадью под графиком скорости. При постоянном ускорении v = v₀ + at. Наклон графика координаты даёт мгновенную скорость.

• Читать данные и график, отличать расчёт от измерения и обосновывать план исследования.

Пригодится: physics10-kinematics-graphs

Горизонтальный бросок и независимость движений

Без сопротивления воздуха горизонтальная составляющая скорости брошенного тела постоянна, а вертикальное движение равноускоренно. Две компоненты имеют общее время. Траектория горизонтального броска в этой модели — парабола.

• Объяснять физический смысл, применять модель и проверять границы вывода.

Пригодится: physics10-kinematics-graphs

Горизонтальный бросок и независимость движений · исследуем данные

Таблица, график, проверка выводов и план опыта. Без сопротивления воздуха горизонтальная составляющая скорости брошенного тела постоянна, а вертикальное движение равноускоренно. Две компоненты имеют общее время. Траектория горизонтального броска в этой модели — парабола.

• Читать данные и график, отличать расчёт от измерения и обосновывать план исследования.

Пригодится: physics10-projectile

Угловая скорость и центростремительное ускорение

Угловая скорость характеризует изменение угла за время. При равномерном вращении v = ωr и a = ω²r. Точки одного вращающегося твёрдого тела имеют одинаковую угловую скорость, но разные линейные скорости при разных радиусах.

• Объяснять физический смысл, применять модель и проверять границы вывода.

Пригодится: physics10-projectile

Угловая скорость и центростремительное ускорение · исследуем данные

Таблица, график, проверка выводов и план опыта. Угловая скорость характеризует изменение угла за время. При равномерном вращении v = ωr и a = ω²r. Точки одного вращающегося твёрдого тела имеют одинаковую угловую скорость, но разные линейные скорости при разных радиусах.

• Читать данные и график, отличать расчёт от измерения и обосновывать план исследования.

Пригодится: physics10-rotation

Система тел и уравнения Ньютона

Для каждого тела выделяют внешние для него силы и записывают второй закон по выбранным осям. Для системы внутренних сил в сумме нет, но связи между телами ограничивают ускорения. Общая силовая схема помогает избежать двойного учёта.

• Объяснять физический смысл, применять модель и проверять границы вывода.

Пригодится: physics10-rotation

Система тел и уравнения Ньютона · исследуем данные

Таблица, график, проверка выводов и план опыта. Для каждого тела выделяют внешние для него силы и записывают второй закон по выбранным осям. Для системы внутренних сил в сумме нет, но связи между телами ограничивают ускорения. Общая силовая схема помогает избежать двойного учёта.

• Читать данные и график, отличать расчёт от измерения и обосновывать план исследования.

Пригодится: physics10-newton-system

Наклонная плоскость и выбор осей

Удобно выбрать оси вдоль наклонной плоскости и перпендикулярно ей. Сила тяжести имеет компоненты mg sinα и mg cosα. При отсутствии ускорения поперёк плоскости и других поперечных сил N = mg cosα.

• Объяснять физический смысл, применять модель и проверять границы вывода.

Пригодится: physics10-newton-system

Наклонная плоскость и выбор осей · исследуем данные

Таблица, график, проверка выводов и план опыта. Удобно выбрать оси вдоль наклонной плоскости и перпендикулярно ей. Сила тяжести имеет компоненты mg sinα и mg cosα. При отсутствии ускорения поперёк плоскости и других поперечных сил N = mg cosα.

• Читать данные и график, отличать расчёт от измерения и обосновывать план исследования.

Пригодится: physics10-inclined-plane

Равновесие тела и моменты

Равновесие твёрдого тела требует баланса сил и моментов. Ось для расчёта моментов можно выбрать удобно; сила, линия которой проходит через ось, имеет нулевой момент относительно неё. Центр масс помогает описывать действие тяжести на протяжённое тело.

• Объяснять физический смысл, применять модель и проверять границы вывода.

Пригодится: physics10-inclined-plane

Равновесие тела и моменты · исследуем данные

Таблица, график, проверка выводов и план опыта. Равновесие твёрдого тела требует баланса сил и моментов. Ось для расчёта моментов можно выбрать удобно; сила, линия которой проходит через ось, имеет нулевой момент относительно неё. Центр масс помогает описывать действие тяжести на протяжённое тело.

• Читать данные и график, отличать расчёт от измерения и обосновывать план исследования.

Пригодится: physics10-equilibrium

Сохранение импульса и выбор замкнутой системы

Импульс системы сохраняется, если внешний импульс пренебрежимо мал. Выбор временного интервала особенно важен при коротком столкновении. После определения скоростей проверяют направление и сравнивают энергию до и после.

• Объяснять физический смысл, применять модель и проверять границы вывода.

Пригодится: physics10-equilibrium

Сохранение импульса и выбор замкнутой системы · исследуем данные

Таблица, график, проверка выводов и план опыта. Импульс системы сохраняется, если внешний импульс пренебрежимо мал. Выбор временного интервала особенно важен при коротком столкновении. После определения скоростей проверяют направление и сравнивают энергию до и после.

• Читать данные и график, отличать расчёт от измерения и обосновывать план исследования.

Пригодится: physics10-momentum-conservation

Работа постоянной силы под углом

Работа постоянной силы A = Fs cosα, где α — угол между силой и перемещением. Она положительна при сонаправленной компоненте, отрицательна при противоположной и равна нулю при перпендикулярности. Работа связана с передачей энергии.

• Объяснять физический смысл, применять модель и проверять границы вывода.

Пригодится: physics10-momentum-conservation

Работа постоянной силы под углом · исследуем данные

Таблица, график, проверка выводов и план опыта. Работа постоянной силы A = Fs cosα, где α — угол между силой и перемещением. Она положительна при сонаправленной компоненте, отрицательна при противоположной и равна нулю при перпендикулярности. Работа связана с передачей энергии.

• Читать данные и график, отличать расчёт от измерения и обосновывать план исследования.

Пригодится: physics10-work-angle

Энергетический подход и потери

Работа неконсервативных сил меняет механическую энергию системы. Сила тяжести и идеальная упругость позволяют вводить потенциальную энергию. Выбор энергетического подхода часто избавляет от подробного расчёта движения во времени.

• Объяснять физический смысл, применять модель и проверять границы вывода.

Пригодится: physics10-work-angle

Энергетический подход и потери · исследуем данные

Таблица, график, проверка выводов и план опыта. Работа неконсервативных сил меняет механическую энергию системы. Сила тяжести и идеальная упругость позволяют вводить потенциальную энергию. Выбор энергетического подхода часто избавляет от подробного расчёта движения во времени.

• Читать данные и график, отличать расчёт от измерения и обосновывать план исследования.

Пригодится: physics10-energy-balance