Принцип моментов: Рычаг уравновешен, если сумма всех моментов сил, вращающих его по часовой стрелке, равна сумме всех моментов сил, вращающих его в противоположном направлении.
Раздаточный материал по физике для 7 класса
Трудно охватить весь курс физики в одной статье, но мы рассмотрели основные темы для 7 класса, и этого достаточно, чтобы освежить вашу память. Скачайте и распечатайте оба раздаточных материала – один (подробный) пригодится для вдумчивой подготовки к GCSE и ЕГЭ, а другой (краткий) можно использовать для решения задач.
Для тех, кто учится дома или вынужден осваивать материал самостоятельно из-за отсутствия по болезни, мы также рекомендуем учебник физики Александра В. Перышкина с формулами для седьмого класса и простыми, доступными объяснениями всех тем. Она была написана несколько десятилетий назад, но до сих пор остается очень популярной и востребованной.
Получайте советы, статьи, видео и контрольные списки по обучению на свой почтовый ящик
Узнайте, какие профессии будущего вам подходят
Мы покажем вам, кем вы можете стать, и дадим советы о том, как представить себя в будущем!
Пройдите тест!
Измерение физических величин
Измерение Это определение численного значения физической величины с помощью технических инструментов и средств.
Результат измерения сравнивается с произвольным эталоном. Результат значение физической величины задается числом и единицей измерения.
В курсе физики в 7 классе изучаются принципы измерения с помощью приборов со шкалой. Если значение деления шкалы неизвестно, его можно найти по следующей формуле:
CD = (max – min) / n, где CD – значение деления, max – максимальное значение шкалы, min – минимальное значение шкалы, n – число делений между ними.
Вместо максимума и минимума мы можем взять любое другое значение на шкале, численное выражение которого нам известно.
Различают прямое и косвенное измерение:
- При прямом измерении результат можно увидеть непосредственно на шкале инструмента;
- При косвенном измерении значение величины вычисляется из другой величины (например, средняя скорость может быть определена из нескольких измерений скорости).
Международная система единиц (СИ) была создана в 1963 году для повышения удобства и стандартизации измерений. Она регулирует, какие единицы измерения следует считать основными и использовать в формулах. Эти единицы также изучаются на уроках физики в 7 классе.
Единицы измерения
В системе СИ единицей измерения мощности является ватт, который равен одному джоулю, деленному на одну секунду.
Другой широко используемой единицей измерения мощности является механическая лошадь.
| 1 ватт | 1 | 10 −3 | 10 −6 | 0,102 | 10 7 | 1,36·10 −3 | 1,34·10 −3 |
| 1 киловатт | 10 3 | 1 | 10 −3 | 102 | 10 10 | 1,36 | 1,34 |
| 1 мегаватт | 10 6 | 10 3 | 1 | 102·10 3 | 10 13 | 1,36·10 3 | 1,34·10 3 |
| 1 киловатт в секунду | 9,81 | 9,81·10 −3 | 9,81·10 −6 | 1 | 9,81·10 7 | 1,33·10 −2 | 1,31·10 −2 |
| 1 эрг в секунду | 10 −7 | 10 −10 | 10 −13 | 1,02·10 −8 | 1 | 1,36·10 −10 | 1,34·10 −10 |
| 1 лошадиная сила (метрическая) | 735,5 | 735,5·10 −3 | 735,5·10 −6 | 75 | 7,355·10 9 | 1 | 0,9863 |
| 1 лошадиная сила (английский) | 745,7 | 745,7·10 −3 | 745,7·10 −6 | 76,04 | 7,457·10 9 | 1,014 | 1 |
Мощность в механике
Если на движущееся тело действует сила, то эта сила совершает работу. Мощность в этом случае равна скалярному произведению вектора силы и вектора скорости, с которой движется тело:
 |
Где F – сила, v – скорость, – угол между вектором скорости и вектором силы.
Частный случай силы во вращательном движении:
 |
M – момент силы, 
– угловая скорость, 
– пи, n – скорость вращения (оборотов в минуту, об/мин).
Сила в механике
Если на движущееся тело действует сила, то эта сила совершает работу. Мощность в этом случае равна скалярному произведению вектора силы и вектора скорости, с которой движется тело:
 |
F – сила, v – скорость, α – угол между вектором скорости и вектором силы.
Частный случай силы при вращательном движении:
 |
M – крутящий момент, – угловая скорость, – число pi, n – скорость вращения (об/мин).
Определение
Мощность – это физическая величина, которая описывает количество работы, совершаемой телом в единицу времени. Мощность обозначается буквой N. Единицей измерения является ватт (Вт). Мощность равна отношению работы Aсовершенной телом за время t:
Рассмотрим различные случаи определения мощности в таблице.
Мощность при равномерном прямолинейном движении
Работа при равномерном прямолинейном движении задается формулой:
Fт – сила тяги, s – перемещение тела под действием этой силы. Следовательно, мощность равна:
Мощность при равномерном подъеме груза
При подъеме груза совершается работа, равная работе силы тяжести. Перемещение в этом случае можно принять за высоту. Следовательно:
Мгновенная мощность при неравномерном движении
Выше мы уже получили, что мощность при постоянной скорости равна произведению этой скорости и силы тяги. Однако, если скорость постоянно меняется, можно рассчитать мгновенную мощность. Она равна произведению силы тяги и мгновенной скорости:
Сила трения при равномерном горизонтальном движении
Мощность силы трения отрицательна так же, как и работа. Это объясняется тем, что угол между векторами силы трения и перемещения равен 180 o (косинус равен -1). Считайте, что сила трения скольжения равна произведению силы нормальной реакции опоры и коэффициента трения:
Пример №3. Машина равномерно поднимает груз массой 10 кг на высоту 20 м за 40 с. Какова ее мощность?
Коэффициент полезного действия
Не вся работа, выполняемая телами, может быть полезной. В реальном мире существует несколько сил, действующих на тела, которые мешают другой силе совершить работу. Например, для того чтобы переместить груз на определенное расстояние, требуется гораздо больше работы, чем можно получить, рассчитав по приведенным выше формулам.
- Проделанная работа – Полная работа силы, действующей на тело (или тела).
- Полезная работа – Часть общей работы силы, которая непосредственно приводит тело в движение.
- Коэффициент эффективности(КПД) – это процентное отношение полезной работы к выполненной работе. Коэффициент полезного действия обозначается буквой "к". η. Не имеет единицы измерения. Он показывает эффективность машины или другой системы, выполняющей работу, выраженную в процентах.
Эффективность определяется по формуле:
Работа может быть определена как произведение мощности и времени, за которое была выполнена работа:
Таким образом, формула для расчета КПД может быть записана следующим образом:
Общее определение КПД можно найти в следующей таблице: