Сучасні освітні технології (штучний інтелект, імерсивні технології, STEM-освіта, змішане навчання), корисні матеріали, практичні онлайн-інструменти, фізика. Дізнались про щось нове? Одразу реалізуймо в роботі!
Більше фізичних симуляції на YouTube каналі: Симуляції
Інтерактивна модель візків, що демонструє пружні і непружні зіткнення (iFrame).
Можна змінювати маси та швидкості взаємодіючих візків, тип зіткнення (абсолютно пружний, абсолютно непружний).
У верхньому лівому куті є невеличка гаряча точка. Натискання гарячої точки відкриває Interactive у повноекранному режимі.Використовуйте клавішу Escape на клавіатурі (або подібний спосіб), щоб вийти з повноекранного режиму.
З якою мінімальною силою потрібно двома пальцями стискати олівець, маса якого 10 г, щоб утримувати його у вертикальному положенні? Коефіцієнт тертя між олівцем та пальцями дорівнює 0.2
8.46
Якщо дошку завдовшки 1 м розмістити під кутом 30 градусів до горизонту, то брусок буде рухатись по ній рівномірно. За який час брусок зісковзне з верхнього краю дошки, якщо збільшити кут її нахилу до 45 градусів?
9.21
Літак описує коло, радіус якого дорівнює 1 км, рухаючись у вертикальній площині зі сталою за модулем швидкістю. При цьому максимальна сила тиску пілота на сидіння втричі перевищую мінімальну. З якою лінійною швидкістю рухається літак?
9.31.
Камінь, підвішений до стелі на мотузці, описує в горизонтальній площині коло, відстань від якого до стелі 1 м. Визначте період обертання каменя.
Період коливань математичного маятника. Рівняння гармонічних коливань
1. Довжину підвісу математичного маятника зменшили на 19%. На скільки відсотків змінився період коливань? (на 10 %)
2. За один і той же самий час математичний маятник робить 50 коливань, а другий 30. Знайти їх довжини, якщо один з них на 32 см коротший за другий. ( Відповідь 50 см і 18 см)
3. Маятник коливається з періодом Т . В скільки раз зміниться період коливань маятника в ліфті, який рухається вниз з прискоренням 4,8 м/с2? (Відповідь 1,4)
4. Амплітуда гармонічних коливань точки дорівнює 5 см, її максимальна швидкість - 4π см/с. Визначте період коливань точки. (2.5 с)
5.
6. Точка здійснює гармонічне коливання з частотою n=10 Гц, В момент прийнятий за початковий, точка мала максимальне зміщення Xmax= 1 мм. Написати рівняння коливань матеріальної точки.
7. Матеріальна точка масою m = 5г здійснює гармонічне коливання із частотою n = 0,5 Гц. У початковий момент часу точка мала нульове зміщення. Амплітуда коливань А = 3 см. Визначити: I) швидкість v точки у момент часу, коли зміщення X =1,5 см; 2) максимальну силу Fmax, що діє на точку; 3) повну енергію E точки, що коливається.
Приєднуйтесь на сервер "Фізика" на Discord: https://discord.com/invite/ZUxcC22
Сила тертя – це сила взаємодії між тілами, що дотикаються і яка перешкоджає переміщенню одного тіла відносно іншого. Сила тертя завжди спрямована уздовж поверхонь дотичних тіл.
Сухе тертя.
Залежність сили тертя від зовнішньої сили:
Сила тертя спокою (ОА)
Сила тертя ковзання (АВ)
Сила тертя ковзання = майже максимальній силі тертя спокою.
;
Тобто сила тертя прямо пропорційна силі нормального тиску ().
- коефіцієнт пропорційності, який називається коефіцієнтом тертя (залежить від матеріалу поверхні та від якості обробки поверхні).
У ЗНО та шкiльнiй фiзицi часто використовують лише коефiцiєнт тертя
ковзання. Отже, коли не сказано, який саме коефiцiєнт дано, то це
означає, що мають на увазi коефiцiєнт тертя ковзання.
У простій моделі сухого тертя виконуються наступні закони.
Максимальна величина сили тертя спокою дорівнює силі тертя ковзання.
Абсолютна величина сили тертя ковзання прямо пропорційна силі реакції опори
. Коефіцієнт пропорційності μ називається коефіцієнтом тертя.
Коефіцієнт тертя не залежить від швидкості руху тіла по шорсткій поверхні.
Коефіцієнт тертя не залежить від площі дотичних поверхонь.
Причини виникнення сили тертя
1) зчіплення нерівностей поверхонь;
2) якщо поверхні сильно відшліфовані, то молекули в багатьох місцях стикання знаходяться на відстані приблизно в одну молекулу, отже, починають діяти сили молекулярного притягання (наприклад, між двома листами скла).
В геометричній оптиці кут падіння — це кут між променем, що падає на поверхню, і прямою, перпендикулярною до поверхні в точці падіння, що називається нормаллю.
60 градусів
Кут, утворений заломленим променем із нормаллю до площини розділу середовищ, називається кутом заломлення.
1. Провідник зі струмом знаходиться у магнітному полі.
Сформулювати умову задачі і надати розв'язання.
2. Заряджена частинка рухається у магнітному полі.
Сформулювати умову задачі і надати розв'язання.
3. (30.33) Коло якого радіуса опише протон в однорідному магнітному полі, індукція якого 10мТл, якщо швидкість протона дорівнює 1000 км/с?
4. (30.56) Визначте період обертання електрона, що рухається по колу в однорідному магнітному полі з індукцією 0,2 Тл?
5. (30.59) Заряджена частинка , що розганяється зі стану спокою в електричному полі з різницею потенціалів 2 кВ, влітає у однорідне магнітне поле під прямим кутом до лінії індукції й описує коло, радіус якого 0,5 м. Визначте питомий заряд частинки. Індукція магнітного поля дорівнює 12,9 мТл.
6. Електрон рухаючись зі швидкістю v, потрапляє у однорідне магнітне поле під кутом до лінії індукції. Модуль магнітної індукції дорівнює В. Знайдіть крок гвинтової лінії, по якій рухається електрон.
Визначення сили Ампера. За якою формулою її розраховують? Як визначають
її напрямок? Визначення сили Лоренца. За якою формулою її визначають?
Як визначити напрямок сили Лоренца, яка діє на позитивно заряджену
частинку? На негативно заряджену частинку? Як рухається частинка, якщо її
початкова швидкість напрямлена паралельно лініям магнітної індукції? Під кутом до ліній магнітної індукції? Перпендикулярно до ліній
магнітної індукції?
Сила Ампера це сила, що діє на провідник зі струмом у магнітному полі.
Магнітна поле діє лише на провідник зі струмом.
На провідник зі струмом у магнітному полі діє сила, яка є наслідком їх взаємодії. Під дією цієї сили провідник зі струмом рухається у магнітному полі.
Характер взаємодії залежить від взаємного напряму струму і силових ліній магнітного поля.
Поле не діє на провідник зі струмом, якщо струм у провіднику тече паралельно напряму ліній поля.
Прояви та застосування сили Ампера:
електричний двигун
електровимірювальні прилади
генератор змінного струму
гучномовець
Напрям сили Ампера, що діє збоку магнітного поля на провідник зі струмом залежить від напряму струму, ліній магнітної індукції і може бути визначений з допомогою правила лівої руки:
Якщо розмістити ліву руку так, щоб лінії індукції входили в долоню, витягнуті чотири пальці вказували напрям струму, то відігнутий на 90 великий палець покаже напрям сили, яка діє збоку поля на провідник зі струмом.
Сила Лоренца
Голландський учений Гендрік Лоренц
пояснив існування сили Ампера тим, що магнітне поле діє на рухомі
заряджені частинки в провіднику зі струмом. Оскільки ці частинки не
можуть вирватися з провідника, то загальна сила, яка діє на них,
прикладена до провідника. Таким чином, сила Ампера є сумою сил, що діють
на вільні заряджені частинки в провіднику зі струмом.
Це
припущення дозволяє визначити силу, що діє на одну рухому заряджену
частинку в магнітному полі. Силу, з якою магнітне поле діє на рухому
електрично заряджену частинку, називають силою Лоренца.
Сила Лоренца — сила, що діє на рухомий електричний заряд, який перебуває в електромагнітному полі.
Рух заряджених частинок у магнітному полі.
Сила Лоренца діє перпендикулярно до напрямку силових
ліній. Тому заряджені частинки, улітаючи в магнітне поле перпендикулярно
до його силових ліній, рухаються по колу У випадку,
якщо заряджена частинка рухається вздовж силових ліній, сила Лоренца не
виникає.
Якщо швидкість частинкимає складову уздовж напряму магнітного поля, то така частка рухатиметься в однорідному магнітному полі по спіралі. При цьому радіус спіралі R залежить від модуля перпендикулярної до магнітного поля складової V+вектораа крок спіралі p – від модуля подовжньої складової V||
Рух зарядженої частки по спіралі в однорідному магнітному полі:
Прояви та застосування сили Лоренца в природі й техніці.
Виникнення північного
сяйва пояснюється взаємодією між космічними електрично зарядженими
частинками й магнітним полем Землі. Саме по спіралях рухаються космічні
заряджені частинки в магнітному полі Землі. Унаслідок дії сили
Лоренца абсолютна їх більшість до поверхні Землі не долітає. Лише
незначна частина цих частинок нагромаджується поблизу магнітних полюсів
Землі, гальмується, ударяючись об атоми й молекули газів, які складають
атмосферу, й спричинює полярне сяйво.
Більшість заряджених
частинок сонячного вітру, що досягають нашої планети, відбиваються.
Однак деяким все-таки вдається прорватися в магнітне поле Землі. Ці
частинки і утворюють світіння, стикаючись із молекулами повітря у
верхній частині атмосфери (приблизно в 100 км над поверхнею планети).
Жовтий,
зелений і червоний кольори виникають завдяки вмісту кисню в повітрі, а
за сині та фіолетові відтінки відповідає азот. Найчастіше зустрічається
північне сяйво зеленого і червоного кольорів. А блакитні полярні сяйва
більш рідкісні та формуються на дуже великих висотах (понад 400 км).
Жовтий, зелений і
червоний кольори виникають завдяки вмісту кисню в повітрі, а за сині та
фіолетові відтінки відповідає азот. Найчастіше зустрічається північне сяйво зеленого і червоного кольорів.
Сила
Лоренца «працює» також в електронно-променевих трубках, електронних
мікроскопах, прискорювачах. У прискорювачах заряджені частинки
розганяються магнітним полем до великих
швидкостей, що наближаються за своїми значеннями до швидкості світла (а
отже, і до великих енергій). Пучки заряджених частинок великих енергій
потрібні для бомбардування атомних ядер з метою дослідження їх будови,
розкриття природи ядерних сил, виявлення нових частинок, що народжуються
в реакціях під час взаємодії частинок високих енергій між собою.
Сила
Лоренца є
причиною виникнення ефекту Холла.
Ефектом
Холла
називають
появу поперечної різниці потенціалів,
що виникає у провіднику зі струмом,
внесеному у магнітне поле, вектор
індукції якого перпендикулярний до
напрямку струму.
Електромагнітні вимірювачі швидкості крові. Для
вимірювання швидкості крові в судинах системи кровообігу розроблено
чимало методів. Один із них базується на дії магнітного поля на рухомі
заряди. Кров містить значну кількість електричних зарядів: концентрація
іонів
Якщо артерію діаметром
помістити між полюсами магніту, то на одновалентні іони діятиме сила
Лоренца. Під її впливом іони різних знаків рухатимуться до протилежних
стінок артерії і створять вздовж вертикалі різницю потенціалів тобто електричне поле з напруженістю (ефект Холла). Концентрація зарядів на протилежних стінках артерії зростатиме, поки сила створюваного ними поля, не компенсує силу Лоренца. З рівності можна знайти швидкість руху іонів, а значить і крові:
![\[f = μN\]](https://repetitor.org.ua/tpl/ql-cache/quicklatex.com-e835d8fe6ac3b330dccc28608359d1bd_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
. Коефіцієнт пропорційності μ називається коефіцієнтом тертя. 
помістити між полюсами магніту, то на одновалентні іони діятиме сила
Лоренца. Під її впливом іони різних знаків рухатимуться до протилежних
стінок артерії і створять вздовж вертикалі різницю потенціалів 
тобто електричне поле з напруженістю 
(ефект Холла). Концентрація зарядів на протилежних стінках артерії зростатиме, поки сила 
створюваного ними поля, не компенсує силу Лоренца. З рівності 
можна знайти швидкість руху іонів, а значить і крові: 