ТърсиУченик? Влез с код30 дни безплатноБезплатно
Класове
Начален етап
Прогимназиален етап
Гимназиален етап
Всички игриНВО и матуриЦениСтатииВидеоЗа родителиЗа училищаВход за учителиУченик? Влез с код
Физика и астрономия · 11 клас · урок 8 от 10

Явления и закони в механиката

В този урок проверяваме с опити основни закони на механиката: законите на Нютон, закона на Хук, свободното падане и трептенето на махало. Опитът потвърждава теорията, когато измерените стойности съвпадат с пресметнатите в рамките на грешката. Исторически опити като този на Кавендиш дават и стойности на фундаментални константи. Важно е да се отчитат триенето и съпротивлението на въздуха.

Играйте само този урок:Вярно или невярноТаблоБомбаНадбягванеОтборен тест А/Б/В/ГГорещ стол

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Закон на Хук: F = kx (графика F(x) е права).
  • Втори закон на Нютон: a = F/m, проверява се с количка и динамометър.
  • Математическо махало: g = 4π2l/T2.
  • Без съпротивление на въздуха всички тела падат с еднакво ускорение g.
  • Кавендиш измерва гравитационната константа G с торзионни везни (1798 г.).

Пример

Пружина се удължава с 2 cm под сила 4 N. Коефициентът на еластичност е k = 4/0,02 = 200 N/m.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Математическо махало с дължина 1 m има период 2 s. Каква стойност на g дава измерването? (T = 2π√(l/g))
    • ≈ 19,7 m/s2
    • ≈ 3,14 m/s2
    • ≈ 9,87 m/s2
    • ≈ 4,93 m/s2

    Отговор: ≈ 9,87 m/s2

    g = 4π2l/T2 = 4π2·1/4 = π2 ≈ 9,87 m/s2.

  2. Графиката F(x) за пружина е права през началото, като F = 6 N при удължение 3 cm. Колко е коефициентът на еластичност?
    • 2 N/m
    • 200 N/m
    • 18 N/m
    • 0,5 N/m

    Отговор: 200 N/m

    k = F/x = 6/0,03 = 200 N/m.

  3. Коя величина измерва за първи път Кавендиш с торзионни везни?
    • Гравитационната константа G
    • Елементарният заряд
    • Скоростта на звука
    • Константата на Болцман

    Отговор: Гравитационната константа G

    Чрез привличането между оловни сфери Кавендиш определя G, а оттам и масата на Земята.

  4. Какво показва опитът с тръбата на Нютон, от която е изтеглен въздухът?
    • Без съпротивление на въздуха всички тела падат с еднакво ускорение
    • По-тежките тела падат по-бързо
    • Ускорението зависи от формата на тялото
    • Телата падат с постоянна скорост

    Отговор: Без съпротивление на въздуха всички тела падат с еднакво ускорение

    Във вакуум перцето и монетата падат едновременно, защото ускорението g не зависи от масата.

  5. Количка с маса 0,5 kg се тегли без триене с динамометър, който показва 1 N, и се измерва ускорение 2 m/s2. Кой закон се проверява?
    • Законът на Хук
    • Законът за запазване на импулса
    • Вторият закон на Нютон
    • Законът на Архимед

    Отговор: Вторият закон на Нютон

    Проверява се, че a = F/m = 1/0,5 = 2 m/s2.

  6. Кой закон гласи, че удължението на пружина е пропорционално на силата?
    • Законът на Ом
    • Законът на Кулон
    • Законът на Хук
    • Законът на Архимед

    Отговор: Законът на Хук

    Законът на Хук: F = kx при малки деформации.

  7. Как се записва вторият закон на Нютон?
    • F = mv
    • F = m/a
    • F = kx
    • F = ma

    Отговор: F = ma

    Ускорението е правопропорционално на силата и обратнопропорционално на масата.

  8. С какво ускорение падат телата без съпротивление на въздуха близо до Земята?
    • ≈ 9,8 m/s2
    • ≈ 1,6 m/s2
    • ≈ 98 m/s2
    • ≈ 0,98 m/s2

    Отговор: ≈ 9,8 m/s2

    Това е земното ускорение g ≈ 9,8 m/s2.

  9. Как се изменя периодът на математическо махало, ако дължината му се увеличи 4 пъти?
    • Увеличава се 4 пъти
    • Увеличава се 2 пъти
    • Не се изменя
    • Намалява 2 пъти

    Отговор: Увеличава се 2 пъти

    T = 2π√(l/g), а √4 = 2.

  10. От коя величина НЕ зависи периодът на математическото махало?
    • От дължината
    • От g
    • От масата на топчето
    • От географската ширина

    Отговор: От масата на топчето

    T = 2π√(l/g) не съдържа масата.

  11. Какво твърди третият закон на Нютон?
    • F = ma
    • Тялото запазва покой
    • F = kx
    • Действие = противодействие

    Отговор: Действие = противодействие

    Две тела си действат със сили, равни по големина и противоположни по посока.

  12. Тяло пада свободно от покой 2 s. Какъв път изминава? (g = 10 m/s2)
    • 20 m
    • 10 m
    • 40 m
    • 5 m

    Отговор: 20 m

    s = gt2/2 = 10·4/2 = 20 m.

  13. Количка с маса 2 kg се тегли със сила 3 N, а силата на триене е 1 N. Какво е ускорението ѝ?
    • 1,5 m/s2
    • 1 m/s2
    • 2 m/s2
    • 0,5 m/s2

    Отговор: 1 m/s2

    a = (F − Fтр)/m = (3 − 1)/2 = 1 m/s2.

  14. Какъв е периодът на математическо махало с дължина 0,25 m? (g ≈ π2 m/s2)
    • 0,5 s
    • 2 s
    • 1 s
    • π s

    Отговор: 1 s

    T = 2π√(0,25/π2) = 2π·0,5/π = 1 s.

  15. Количка с маса 1 kg и скорост 2 m/s се удря и се залепва за неподвижна количка 1 kg. С каква скорост се движат заедно?
    • 2 m/s
    • 0,5 m/s
    • 4 m/s
    • 1 m/s

    Отговор: 1 m/s

    По закона за запазване на импулса: 1·2 = 2·v, v = 1 m/s.