Девятый класс
  1. Механика  1.1. Движение  1.1.1. Виды движения  1.1.2. Расстояние и перемещение  1.1.3. Скорость и вектор скорости  1.1.4. Ускорение  1.1.5. Графическое представление движения  1.1.6. Уравнения движения  1.1.7. Равномерное и неравномерное движение  1.1.8. Свободное падение и ускорение свободного падения  1.1.9. Relative speed  1.1.10. Circular motion  1.2. Законы силы и движения  1.2.1. Понятие силы  1.2.2. Первый закон Ньютона  1.2.3. Newton's second law of motion  1.2.4. Третий закон Ньютона  1.2.5. Инерция и виды инерции  1.2.6. Motion  1.2.7. Conservation of momentum  1.2.8. Применение законов Ньютона в повседневной жизни  1.2.9. Types of Forces (Contact and Non-Contact)  1.2.10. Friction and its effects  1.3. Гравитационная сила  1.3.1. Закон всемирного тяготения Ньютона  1.3.2. Важность гравитационной силы  1.3.3. Ускорение из-за гравитации  1.3.4. Свободное падение и невесомость  1.3.5. Масса и вес  1.3.6. Изменение g с высотой и глубиной  1.3.7. Kepler's laws of planetary motion  1.3.8. Satellites and their orbits  1.4. Work, Energy and Power  1.4.1. Понятие работы  1.4.2. Положительные и отрицательные действия  1.4.3. Работа, совершаемая постоянной и переменной силой  1.4.4. Энергия и ее формы  1.4.5. Кинетическая и потенциальная энергия  1.4.6. Закон сохранения энергии  1.4.8. Коммерческая единица энергии  1.4.9. Теорема о работе и энергии  1.5. Простые механизмы  1.5.1. Types of simple machines  1.5.2. Механическое преимущество  1.5.3. Эффективность машин  1.5.4. Рычаги и их типы  1.5.5. Блоки и наклонные плоскости  1.5.6. Шестерни и их применение
  2. Свойства материи  2.1. Состояния материи  2.1.1. Solids, liquids and gases  2.1.2. Свойства различных состояний вещества  2.1.3. Изменение состояния вещества  2.1.4. Плазма и конденсат Бозе — Эйнштейна  2.2. Плотность и давление  2.2.1. Понятие плотности и относительной плотности  2.2.2. Давление в твердых телах, жидкостях и газах  2.2.3. Pascal's law and its applications  2.2.4. Атмосферное давление и его вариации  2.2.5. Surface tension and capillarity  2.3. Плавучесть и принцип Архимеда  2.3.1. Выталкивающая сила  2.3.2. Закон Архимеда  2.3.3. Применения принципа Архимеда  2.3.4. плавучие и тонущие объекты  2.3.5. Теория плавания и принцип Архимеда
  3. Теплота и термодинамика  3.1. Температура и тепло  3.1.1. Концепция тепла и температуры  3.1.2. Измерение температуры  3.1.3. Шкалы температуры  3.2. Heat transfer  3.2.1. Проводимость тепла  3.2.2. Конвекция тепла  3.2.3. тепловое излучение  3.2.4. Применения теплообмена  3.2.5. Теплопроводность  3.3. Thermal expansion  3.3.1. Расширение твердых тел, жидкостей и газов  3.3.2. Abnormal expansion of water  3.3.3. Применение теплового расширения  3.4. Удельная теплоемкость и скрытая теплота  3.4.1. Концепция удельной теплоемкости  3.4.2. Измерение и применение удельной теплоемкости  3.4.3. Latent heat of fusion and vaporization  3.4.4. Тепловые двигатели и эффективность
  4. Волны и звук  4.1. Waves and their types  4.1.1. Механические и электромагнитные волны  4.1.2. Продольные и поперечные волны  4.1.3. Свойства волн  4.1.4. Длина волны, частота и скорость волны  4.1.5. Наложение волн  4.2. Звуковые волны  4.2.1. Природа и передача звука  4.2.2. Скорость звука в различных средах  4.2.3. Отражение звука и эхо  4.2.4. Sonar and ultrasound  4.2.5. Резонанс и пульсация  4.3. Характеристики звука  4.3.1. Интенсивность, громкость и качество звука  4.3.2. Эффект Доплера в звуке
  5. Освещение и оптика  5.1. Отражение света  5.1.1. Законы отражения  5.1.2. Отражение от плоского зеркала  5.1.3. Отражение от сферического зеркала  5.1.4. Формирование изображения вогнутыми и выпуклыми зеркалами  5.1.5. Применения отражения  5.2. Преломление света  5.2.1. Законы преломления  5.2.2. Показатель преломления  5.2.3. Преломление через стеклянную плиту  5.2.4. Refraction in water and air  5.2.5. Lenses and their types  5.2.6. Image formation by convex and concave lenses  5.2.7. Total internal reflection and its applications  5.3. Дисперсия и рассеяние света  5.3.1. Спектр белого света  5.3.2. Prisms and Dispersion  5.3.3. Эффект Тиндаля и голубое небо
  6. Электричество и магнетизм  6.1. Электрический заряд и статическое электричество  6.1.1. Понятие электрического заряда  6.1.2. Зарядка трением, контактом и индукцией  6.1.3. Электроскоп и его работа  6.2. Current Electricity  6.2.1. Понятие электрического тока  6.2.2. Ohm's Law and Resistance  6.2.3. Факторы, влияющие на сопротивление  6.2.4. Последовательные и параллельные схемы  6.2.5. Тепловой эффект электрического тока  6.2.6. Электрическая мощность и энергия  6.3. Магнетизм  6.3.1. Естественные и искусственные магниты  6.3.2. Свойства магнитов  6.3.3. Earth's magnetism  6.3.4. Magnetic field and field lines  6.3.5. Электромагниты и их применение
  7. Современная физика  7.1. структура атома  7.1.1. Atomic Structure and Subatomic Particles  7.1.2. Электроны, протоны и нейтроны  7.1.3. Модель Резерфорда и Бора  7.2. Радиоактивность  7.2.1. Types of radioactive emissions  7.2.2. Период полураспада и радиоактивный распад  7.2.3. Использование и опасности радиации
  8. Space science and astronomy  8.1. Вселенная и ее компоненты  8.1.1. Звезды и галактики  8.1.2. Planets and Solar System  8.2. Спутники  8.2.1. Естественные и искусственные спутники  8.2.2. Использование спутников

Девятый класс ↓


Механика


Механика — это раздел физики, который изучает движение объектов и силы, влияющие на это движение. Она закладывает основу для понимания того, как объекты движутся и взаимодействуют. Давайте изучим основные понятия механики, используя простой язык и примеры, чтобы помочь вам понять эти идеи.

1. Скорость

Движение — это изменение положения объекта во времени. Для понимания движения мы часто рассматриваем несколько ключевых аспектов: расстояние, смещение, скорость, скорость и ускорение.

1.1 Расстояние и смещение

Расстояние — это общая длина, пройденная движущимся объектом. Это скалярная величина, что означает, что у нее есть только величина, но нет направления. Например, если вы идете в парке и вернулись в начальную точку, общее расстояние, которое вы прошли, может составлять 500 метров.

Смещение, с другой стороны, — это кратчайший путь от начальной точки до конечной в определенном направлении. Это векторная величина, то есть у нее есть как величина, так и направление. Используя предыдущий пример, если вы закончите, где начали, смещение будет 0 метров.

1.2 Скорость и скорость

Скорость — это мера того, как быстро движется объект. Это скалярная величина, которая говорит нам только о том, как быстро движется объект, не указывая направление. Формула для расчета скорости:

Скорость = Расстояние / Время

Например, если вы проходите 100 метров за 20 секунд, ваша скорость будет 5 метров в секунду.

Скорость похожа на скорость, но также включает направление. Это векторная величина. Например, если вы едете на север со скоростью 60 км/ч, это ваша скорость. Формула для расчета скорости:

Скорость = Смещение / Время

1.3 Ускорение

Ускорение измеряет, как быстро изменяется скорость. Это векторная величина. Если скорость объекта меняется, будь то ускорение, замедление или изменение направления, он имеет ускорение. Формула для ускорения:

Ускорение = (Конечная скорость - Начальная скорость) / Время

Например, если скорость автомобиля изменяется с 10 м/с до 30 м/с за 5 секунд, ускорение будет 4 м/с².

2. Сила

Сила — это толчок или тяга, которые могут изменить движение объекта. Мы часто используем векторы для представления сил, поскольку они имеют как величину, так и направление. Единицей силы является ньютон (Н).

Визуальный пример горизонтально приложенного вектора силы.

2.1 Виды сил

  • Гравитация: Сила, которая притягивает два тела друг к другу. Например, гравитация Земли тянет объекты к земле.
  • Трение: Сила, препятствующая движению между двумя контактирующими поверхностями. Например, она останавливает скользящую по столу книгу.
  • Нормальная сила: Сила, оказываемая перпендикулярной поверхностью на объект, покоящийся на ней. Например, стол толкает книгу вверх.
  • Напряжение: Сила, оказываемая на проволоку или веревку, когда она натягивается под действием противоположных сил.
  • Прикладная сила: Любая сила, приложенная к объекту кем-то или другим объектом.

2.2 Законы движения Ньютона

Сэр Исаак Ньютон создал три закона, которые описывают, как объекты движутся в ответ на силу.

Первый закон (Закон инерции)

Если объект не затрагивается внешней силой, он останется в покое или будет двигаться с постоянной скоростью по прямой.

Пример: Книга, оставленная на столе, останется на своем месте, если ее никто не толкнет.

Второй закон (F=ma)

Ускорение объекта пропорционально результирующей силе, действующей на него, и обратно пропорционально его массе.

Сила = Масса × Ускорение

Пример: Маленькую машину требуется меньше усилий, чтобы ускорить, чем большой грузовик из-за различия в массе.

Третий закон (Действие и противодействие)

Каждое действие имеет равное и противоположное противодействие.

Пример: Когда вы толкаете стену, стена также толкает в противоположном направлении с равной силой.

3. Работа и энергия

Работа и энергия — это тесно связанные понятия в механике.

3.1 Работа

Работа выполняется, когда сила приводит к движению объекта в направлении этой силы. Формула работы:

Работа = Сила × Расстояние × cos(θ)

Где θ — угол между силой и направлением движения. Работа измеряется в джоулях (Дж).

Пример: Если вы толкаете ящик по полу на 10 м с силой 10 Н, и сила и скорость совпадают по направлению, выполненная работа составит 100 Дж.

3.2 Энергия

Энергия — это способность выполнять работу. Это скалярная величина и имеет различные формы, такие как кинетическая и потенциальная энергия.

Кинетическая энергия

Кинетическая энергия — это энергия движения. Формула для кинетической энергии:

Кинетическая энергия = (1/2) × Масса × Скорость²

Пример: Катящийся мяч имеет кинетическую энергию, поскольку он находится в движении.

Потенциальная энергия

Потенциальная энергия — это накопленная энергия. Частой формой является гравитационная потенциальная энергия, вычисляемая по формуле:

Потенциальная энергия = Масса × Гравитация × Высота

Пример: Книга, находящаяся на высоте, имеет гравитационную потенциальную энергию.

3.3 Сохранение энергии

Закон сохранения энергии гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена, а только передана или преобразована из одной формы в другую. Общая энергия изолированной системы остается постоянной.

Пример: Когда вы роняете мяч, его потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию по мере падения.

4. Импульс

Импульс — это произведение массы объекта и его скорости. Это векторная величина, что означает, что у него есть как величина, так и направление. Формула для расчета импульса:

Импульс = Масса × Скорость

Пример: Двигающаяся машина имеет импульс. Если столкнутся две машины, общий импульс до и после столкновения будет тем же, если на них не действуют внешние силы.

5. Круговое движение

Когда объекты движутся по круговой траектории, они испытывают круговое движение. Это включает концепции, такие как центростремительная сила и центростремительное ускорение.

5.1 Центростремительная сила и ускорение

Центростремительная сила — это сила, которая удерживает объект на круговой траектории. Она направлена к центру круга.

Визуальный пример центростремительной силы, направленной к центру круга.

Центростремительное ускорение — это ускорение, направленное к центру круга, которое изменяет направление скорости, а не скорость.

5.2 Формулы

Формула для центростремительной силы:

Центростремительная сила = (Масса × Скорость²) / Радиус

а для центростремительного ускорения:

Центростремительное ускорение = Скорость² / Радиус

6. Простые механизмы

Простые механизмы — это устройства, которые облегчают работу, увеличивая силу. Они не изменяют количество выполняемой работы. Примеры включают рычаги, блоки и наклонные плоскости.

6.1 Рычаг

Рычаг — это жесткий стержень, используемый для поднятия или перемещения груза.

Пример: Качели на детской площадке — это рычаг.

6.2 Блок

Блок — это колесо с канавкой, через которое изменение направления силы, приложенной для перемещения груза, можно изменить, пропустив через нее веревку.

Пример: Блоки используются в флагштоках для поднятия и опускания флагов.

6.3 Наклонные плоскости

Наклонная плоскость — это плоская поверхность, наклоненная под углом, которая помогает поднимать тяжелые объекты с меньшей силой.

Пример: Пандусы, используемые на погрузочных площадках.

Заключение

Механика — это основополагающий предмет в физике, который исследует, как объекты движутся и взаимодействуют с силами. Понимание основных концепций, таких как движение, сила, работа, энергия, импульс и простые механизмы, помогает нам постигать физический мир вокруг нас. Эти знания важны не только для учебных целей, но и для практического применения в повседневной жизни.


Девятый класс → 1


U
username
0%
завершено в Девятый класс

Следующий (1.1) →
Движение

Комментарии 



Механика

https://www.physicsflow.com/g9/1?pfal=ru