Условия равновесия тела:
а) Поступательно движущееся тело находится в состоянии равновесия (покоится или движется прямолинейно и равномерно), если
б) Вращающееся тело, имеющее неподвижную ось вращения, находится в покое или равномерно вращается, если М1 + М2 + М3 + … + MN = 0, где М — момент силы — произведение силы на её плечо.
а) если ось проходит через центр масс, то тело находится в безразличном равновесии при любом положении тела (а);
б) ось выше точки центра тяжести — устойчивое равновесие (б);
в) ось ниже точки центра тяжести — неустойчивое равновесие( в).
а) если равнодействующая всех сил направлена к положению равновесия, то тело находится в устойчивом положении (рис. а);
б) если равнодействующая всех сил направлена от положения равновесия, то тело находится в неустойчивом равновесии (рис. б);
в) если Σ = 0, — равновесие безразличное (рис. в).
Если вертикаль, проведенная через центр тяжести тела, пересекает площадь его опоры, то равновесие тела устойчивое. Если не пересекает, то тело падает, — равновесие неустойчивое.
Простые механизмы — приспособления, которые служат для преобразования силы. К ним относятся: рычаг (блок, ворот) и наклонная плоскость (клин, винт). Они применяются для получения выигрыша в силе.
F2/F1 – выигрыш в силе. F1l1=F2l2 — условие равновесия рычага для двух сил.
Золотое правило механики: все простые механизмы, не дают выигрыша в работе — во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько же раз мы проигрываем в расстоянии.
Давление — скалярная физическая величина, равная отношению модуля силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади её поверхности.
Гидростатическое давление — давление, обусловленное весом столба жидкости. Манометр — прибор для измерения давления в жидкости или газа.
p = ρжgh — давление на произвольной глубине несжимаемой жидкости
F = pS = ρжghSдна — сила давления на дно сосуда
На одном и том же уровне давление одинаково во всех направлениях.
Давление р на произвольной глубине h сжимаемой поршнем жидкости определяется давлением поршня и давлением столба жидкости р = рпорш. + ρжgh
Атмосферное давление – давление, которое производит воздушная оболочка Земли.
Опыт Торричелли (1634 г.) свидетельствует: атмосферное давление равно давлению столба ртути в трубке.
Нормальное атмосферное давление: 1 атм = 760 мм.рт.ст. = 1 01325 Па ≈ 105 Па (при 0ºС); 1 мм.рт.ст.=133,3 Па
Оно может изменяться от места к месту и во времени (циклоны и антициклоны) и убывает с увеличением высоты над уровнем моря (на каждые 12 м подъёма оно уменьшается на 1 мм. рт. ст.).
Барометры — приборы для измерения атмосферного давления. Существуют 1) жидкостный; 2) барометр — анероид (металлический).
Закон Паскаля (1653 г.) — жидкости и газы передают производимое на них давление во все стороны одинаково.
Сообщающимися называются сосуды, соединённые между собой каналом с жидкостью.
Закон Архимеда: на тело, погруженное в покоящуюся жидкость (или газ), действует выталкивающая сила, направленная вертикально верх и равная весу жидкости, вытесненной телом.
FA =ρжgVпчт FA = Рж,выт.= mж,выт g,
FA = Рвоз — Ржид. Vпчт – объём погруженной части тела. ρж — плотность жидкости или газа.
Условие плавания тел:
а) FA > mg, ρт > ρж — тело всплывает;
б) FA < mg, ρт < ρж — тело тонет;
в) FA = mg, ρт = ρж — тело находится в равновесии на любой глубине.
Условие плавания тела на поверхности FA = mg
Если тело будет плавать частично погрузившись в жидкость, то ρж/ρт=Vт/Vпчт
На этом основано применение ареометра- прибора для определения плотности жидкости.
Конспект урока «Статика и гидростатика. Теория и формулы для ЕГЭ» + шпаргалка.
Еще конспекты для 10-11 классов:
1 Комментарий
Хорошая шпаргалка, спасибо. Представляется, что здесь нужно ещё раз напомнить разницу между силой тяжести и силой веса, определяемых одной формулой, чтобы понять, почему и в современном определении закона Архимеда мыговорим о силе веса, а на о силе тяжести.