Все необходимые формулы для повторения раздела «Динамика и законы сохранения» для ЕГЭ по физике

ЕГЭ 2026. Динамика и законы сохранения Для успешной сдачи ЕГЭ по физике необходимо знать законы Ньютона, силы, импульс, энергию и алгоритмы решения задач. Этот конспект поможет подготовиться к экзамену, который состоится 11 июня. Механика — важный раздел, на который приходится около 30-35% всех баллов.

В этом материале собраны основные понятия и методы, которые нужно повторить перед экзаменом.

Скачать памятку ЕГЭ: Скачать

Интересные задания:

1. Динамика (почему тело движется)

Основное понятие: динамика изучает причины движения — взаимодействие тел. Главный закон: ускорение вызывается силой.

Сила

Физическая величина, которая характеризует взаимодействие тел.
Мера: как меняется скорость (деформирует тело или ускоряет его).

Масса

Мера инертности тела (способности сопротивляться изменению скорости). Чем больше масса, тем труднее разогнать или остановить тело.

1-й закон Ньютона (закон инерции)

Существуют такие системы отсчёта, в которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют другие тела (или их действие скомпенсировано).

Инерциальная система отсчёта — система, где выполняется 1-й закон.
Неинерциальная — где не выполняется (например, ускоряющийся автобус, центрифуга).

2-й закон Ньютона (главный)

Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей всех сил и обратно пропорционально массе.
Ускорение направлено так же, как сила.

(Словесная формула: a = F / m)

Равнодействующая — векторная сумма всех сил, действующих на тело.

3-й закон Ньютона

Силы, с которыми тела действуют друг на друга, равны по модулю, противоположны по направлению и приложены к разным телам.

Поэтому силы не могут скомпенсировать друг друга — они действуют на разные объекты.

2. Какие силы бывают (важно для ЕГЭ)

Сила тяжести

Сила, с которой Земля притягивает тело. Всегда направлена вертикально вниз.
Зависит от массы и g (ускорения свободного падения).

Сила упругости

Возникает при деформации (растяжении, сжатии, изгибе). Стремится вернуть тело в исходное состояние.
Пример: пружина, опора, нить.

Сила трения

Бывает:

• покоя — удерживает предмет на месте, пока не приложат силу, превышающую некоторый порог;

• скольжения — возникает при движении одного тела по поверхности другого, всегда направлена против скорости;

• сопротивления воздуха (жидкости) — зависит от скорости и формы тела.

Вес тела

Сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес.
Не путать с силой тяжести! Вес может быть больше, меньше или равен тяжести (перегрузка, невесомость).

Реакция опоры (сила нормальной реакции)

Сила, с которой опора действует на тело, перпендикулярно поверхности. Компенсирует часть веса.

3. Законы сохранения (очень важная тема)

Импульс тела

Физическая величина, характеризующая «количество движения».
Зависит от массы и скорости. Направлен так же, как скорость.

Импульс силы

Изменение импульса тела равно импульсу силы (произведение силы на время её действия).

Закон сохранения импульса (ЗСИ)

В замкнутой системе (нет внешних сил) векторная сумма импульсов всех тел не меняется.

Замкнутая система — тела взаимодействуют только друг с другом, внешние силы отсутствуют или скомпенсированы.

Где работает:

• удары (абсолютно упругий и неупругий);

• выстрел из орудия (отдача);

• реактивное движение;

• разрыв снаряда.

Абсолютно упругий удар

Кинетическая энергия сохраняется (шарики разлетаются как бильярдные).

Абсолютно неупругий удар

Тела слипаются (часть энергии переходит в тепло, звук, деформацию). Импульс сохраняется, энергия — нет.

4. Энергия и работа

Механическая работа

Совершается, когда сила вызывает перемещение.
Если сила перпендикулярна перемещению — работа равна нулю (центростремительная сила, Лоренца).

Мощность

Быстрота совершения работы. Чем больше мощность, тем быстрее сила делает работу.

Кинетическая энергия

Энергия движения. Зависит от массы и квадрата скорости.
Чем быстрее и массивнее, тем больше.

Потенциальная энергия

Энергия взаимодействия или положения.

• В поле тяжести (зависит от высоты) — чем выше, тем больше.

• Упруго деформированного тела (сжатая пружина) — чем сильнее сжали/растянули, тем больше.

Закон сохранения механической энергии (ЗСЭ)

В замкнутой системе, где действуют только консервативные силы (тяжести, упругости), сумма кинетической и потенциальной энергии остаётся постоянной.

Где нарушается: если есть трение, сопротивление среды, неупругий удар — механическая энергия переходит во внутреннюю (тепло).

5. Границы применимости (ловушки ЕГЭ)

• ЗСИ работает всегда (даже при ударах, взрывах, если система замкнута).

• ЗСЭ работает только при отсутствии непотенциальных сил (трения, сопротивления).

• Нельзя применять 2-й закон Ньютона в неинерциальных системах без учёта сил инерции (в ЕГЭ почти всегда инерциальные, кроме задач с лифтом или вращением).

• Равнодействующая — не отдельная сила, а результат сложения всех сил.

6. Типовые алгоритмы (понятийно)

Для задачи на законы Ньютона:

1. Выделить тело (или систему тел).

2. Расставить все силы (тяжесть, реакция опоры, трение, натяжение нити).

3. Выбрать ось X (обычно вдоль ускорения) и ось Y (перпендикулярно).

4. Записать 2-й закон Ньютона в проекциях.

5. Решить систему.

Для задачи на сохранение импульса:

1. Проверить, замкнута ли система (нет внешних горизонтальных сил).

2. Записать сумму импульсов до взаимодействия.

3. Записать сумму после.

4. Приравнять (векторно или по проекциям).

Для задачи на закон сохранения энергии:

1. Убедиться, что нет трения и сопротивления воздуха.

2. Выбрать нулевой уровень потенциальной энергии (удобно).

3. Записать полную энергию в начальный момент.

4. Записать в конечный момент.

5. Приравнять.

 

Вам будет интересно:

Все необходимые формулы для повторения раздела «Механика» для ЕГЭ по физике

 

Поделиться: