Тема:Слободен пад. бестежинска состојба

  • Тип на лекција:комбинирано.
  • Целта на лекцијата:дајте им на учениците идеја за слободниот пад на телата, како посебен случај на еднообразно движење, во кој големината на векторот на забрзување е константна вредност за сите тела; развиваат способност за пресметување на координатите и брзината на телото во секое време на тело кое слободно паѓа; го даде концептот на бестежинска состојба.
  • Опрема за лекцијата:топка, лист хартија, хартиена топка, метална монета, хартиена монета, топчиња со различни маси, Њутнова цевка, компјутер и лична карта.

  • 1. Подготовка за перцепција на главниот материјал.
  • 2. Проучување на нов материјал.
  • 3. Поправање на материјалот.
  • 4. Резиме на лекцијата.
  • 5. Домашна задача.

  • 1. Самостојна работа:
  • Опција 1. 1) Колку изнесува масата на телото на кое сила од 10 N му придава забрзување од 2 m/s2?
  • 2) Колку може да биде модулот на резултантните сили од 25 N и 10 N?
  • Опција 2.1) Какво забрзување дава сила од 20 N на тело тешко 2 kg?
  • 2) Една од силите што дејствуваат на телото е еднаква на 15 N. Која е вредноста на втората сила ако модулот на резултатот од овие сили е еднаков на 5 N?

  • 1) Прочитајте го и напишете го третиот закон на Њутн математички.
  • 2) Како рамномерно забрзаното движење се разликува од еднообразното движење?
  • 3) Запишете ја формулата за одредување на брзината при рамномерно забрзано движење.
  • 4) Запишете ја формулата за одредување на поместувањето при рамномерно забрзано движење.
  • 5) Кои обрасци се својствени за рамномерно забрзаното движење?
  • 6) Наведете ги карактеристиките на третиот закон на Њутн

  • Бидејќи силата на гравитација што дејствува на сите тела во близина на површината на Земјата е константна, телото што слободно паѓа мора да се движи со постојано забрзување, односно рамномерно забрзано.

1.Историски информации.

  • Теоријата на Аристотел:Колку е потешко телото, толку побрзо паѓа.
  • контрадикција: ако лесното тело паѓа побавно од тешкото, дали лесното тело и тешкото ќе паѓаат побавно(?), или побрзо бидејќи е потежок?
  • 1) Паѓа лист хартија
  • и хартиена топка. 2)
  • 2) Капка разни
  • по маса на топки.
  • 3) Капка хартија и
  • метална монета 3)
  • одделно и заедно.


  • Експерименти со топки од различна маса паднале од кривата кула во Пиза.
  • Топките слетаа речиси истовремено.
  • Следствено, ако отпорот на воздухот може да се занемари, сите тела што паѓаат се движат подеднакво со исто забрзување.

  • До истиот заклучок доаѓаме кога ги проучуваме стробоскопските фотографии.
  • - фотографирање топка што паѓа во редовни интервали (стр. 53 од учебникот), фотографиите докажуваат дека движењето на топката е подеднакво забрзано и забрзувањето на гравитацијата g = 9,8 m/s 2
  • означено со буквата g од латинскиот збор gravitas („гравитас“), што значи „тежина“.
  • Експерименти спроведени со помош на Њутнова цевка

потврди дека забрзувањето на гравитацијата во дадена точка на Земјата не зависи од масата, густината и обликот на телата што паѓаат.


5. Објаснување на падот на тела со различна маса со различна брзина .

  • F 1 =F t + F c F 2 =F t + F c
  • F c F в
  • F 1 F т
  • F t F t =mg=m . 9,8 m/s 2

Формули кои карактеризираат рамномерно забрзано движење

Рамномерно забрзано движење

Слободен пад

V x =V ox +a x t

Движење на телото фрлено нагоре

S x =V ox t+(a x t 2)/2

S y =V oy t+(gt 2)/2

V y =V o y -gt

X = X 0 +V x0 t+(a x t 2)/2

S=V oy t-(gt 2)/2

У=У 0 +V 0y t+(g y t 2)/2

У= V 0y t-(g y t 2)/2


3. Зависност на брзината и координатите на телото што паѓа на време.


3. Зависност од брзината и координатите на телото фрлено вертикално нагоре на време.

  • Нека почетната положба на телото е потеклото на координатите, нека оската OU е насочена надолу, а потоа графиконите V y (t) и Y (t) :

Бестежината е состојба во која тежината на телото е нула.

  • Оваа состојба се јавува ако само силата на гравитацијата дејствува на телото; телото се движи транслаторно со забрзување на слободниот пад.
  • Односно, телото што е суспендирано на пружина не предизвикува никаква деформација на пружината, а телото што лежи неподвижно на потпора не врши никаква сила врз него.
  • x P= m (g - a) g=a P=0

  • 1.Пр. 13 (2) Молив паѓа од маса висока 80 см на подот. Одреди го времето на неговото паѓање.
  • 2. Дали времето на слободен пад на различни тела од иста висина ќе биде исто?
  • 3. Каменот паднал од едната карпа за 2 секунди, а од другата за 6 секунди. Колку пати втората карпа е повисока од првата?
  • Домашна работа:
  • § 13, 14, пр. 13 (1.3); Бр.192, 204, 207.
  • Одговорете на прашањата по параграфот, знајте ги апстрактите напишани во тетратката.

Прашања.

1. Дали гравитацијата делува на тело исфрлено при неговото искачување?

Силата на гравитацијата делува на сите тела, без разлика дали е исфрлена или во мирување.

2. Со какво забрзување се движи исфрленото тело во отсуство на триење? Како се менува брзината на телото во овој случај?

3. Што ја одредува максималната висина на подигање на телото фрлено нагоре во случај кога отпорот на воздухот може да се занемари?

Висината на подигањето зависи од почетната брзина. (За пресметки, видете претходно прашање).

4. Што може да се каже за знаците на проекциите на векторите на моменталната брзина на телото и забрзувањето на гравитацијата при слободното движење нагоре на ова тело?

Кога телото се движи слободно нагоре, знаците на проекциите на векторите на брзина и забрзување се спротивни.

5. Како беа спроведени експериментите прикажани на Слика 30 и каков заклучок произлегува од нив?

За опис на експериментите, видете на страници 58-59. Заклучок: Ако на телото дејствува само гравитацијата, тогаш неговата тежина е нула, т.е. тоа е во состојба на бестежинска состојба.

Вежби.

1. Тениско топче беше фрлено вертикално нагоре со почетна брзина од 9,8 m/s. По кој временски период брзината на растечката топка ќе се намали на нула? Колку движење ќе направи топката од точката на фрлање?

Слајд 2

Повторување

2 Во присуство на атмосфера, движењето на телата што паѓаат има тенденција да биде еднолично.

Слајд 3

3 Закони кои го карактеризираат слободниот пад ако V0 = 0; V = gt ако V0 = 0;

Слајд 4

Повторување

4 1. Во цевката од која е испумпан воздухот има пелети, плута и птичји пердув на иста висина. Кое тело ќе стигне до дното на цевката подоцна од другите? А) Дробинка. Б) Плута. Б) Птичји пердуви. Г) Сите три тела ќе стигнат до дното на цевката во исто време. 2. Колкава е брзината на телото што слободно паѓа по 3 секунди? V0=0m/s, g=10m/s². А) 15 m/s Б) 30 m/s В) 45 m/s Г) 90 m/s 3. Колку далеку ќе помине телото што слободно паѓа за 4 секунди? V0=0m/s,g=10m/s². А) 20м Б) 40м В) 80м Г) 160м 4. Колкаво растојание ќе помине телото што слободно паѓа во 6-та секунда?V0 = 0 m/s, g = 10 m/s². А) 55м Б) 60м В) 180м Г) 360м

Слајд 5

5 17.11.2011 Движење на тело фрлено вертикално нагоре. Цели на часот: 1. Проверете дали движењето на телото фрлено вертикално нагоре е подеднакво забрзано. 2. Добијте основни формули за движење. 3. Наведете примери за такво движење.

Слајд 6

Формули

6 Движење на тело фрлено вертикално нагоре. v = vо - gt y = ho+vot - gt2/2 Оската OY е насочена вертикално нагоре

Слајд 7

Графички приказ на движење

7 График на брзина наспроти време. Графикони на забрзување, патека и координати наспроти време.

Слајд 8

Движење на тела фрлени вертикално нагоре со различни брзини

8 Координација наспроти време V02>V01

Слајд 9

9 Островот Исланд има своја долина на гејзери - Хаукалдур.Тука се наоѓа познатиот Голем гејзер.Кога гејзерот ќе ја собере силата три пати по ред фрла моќен млаз на небото висок 40-60 метри . Овој „огномет“ трае десет минути, а потоа водата и пареата се чини дека се вовлекуваат назад во отворот за вентилација. Неодамна, Големиот гејзер еруптира сè помалку. Но, неговиот сосед, гејзерот Стокр, сè уште е полн со енергија и ги воодушевува туристите со своите млазници, кои се искачуваат на 30-40 метри нагоре. Проблем: Со која брзина избива водата од кратерот на Големиот гејзер и гејзерот Штоккр? Колку долго трае „летот“? (Водата од устата на Големиот гејзер избива со брзина од 35 m/s, времето на „лет“ на водата е 7 s. За гејзерот Stockr, овие вредности ќе бидат, соодветно, 28 m/s и 5,6 с.)

Слајд 10

„Краставица за прскање“

10 Највоинствено растение е „лудата краставица“. Тој станува „бесен“ кога е целосно зрел. Краставицата со удар се откинува од стеблото и пука на 6-8 метри од дупката каде што пред тоа се наоѓало стеблото на плодот. Излегува дека додека плодот зрее, гасовите се акумулираат во него. Додека тие созреваат, нивниот притисок во неговата празнина достигнува три атмосфери! Проблем: Со која брзина треба да избие млаз од сок што содржи семиња за да ја достигне висината наведена погоре? Како се менува енергијата на семињата? (Брзината на млазот е 12,6 m/s, додека кинетичката енергија на млазот се претвора во потенцијална енергија.)

Силата на гравитацијата делува на сите тела на Земјата: се одмораат и се движат, лоцирани на површината на Земјата и во близина на неа.

Телото кое слободно паѓа на земја се движи рамномерно забрзано со зголемена брзина, бидејќи неговата брзина е истовремено насочена со силата на гравитацијата и забрзувањето на гравитацијата.

Исфрлено тело, во отсуство на воздушен отпор, исто така се движи со постојано забрзување предизвикано од дејството на гравитацијата. Но, во овој случај, почетната брзина v0, која му беше дадена на телото за време на фрлањето, е насочена нагоре, т.е. спротивно на силата на гравитацијата и забрзувањето на слободниот пад. Затоа, брзината на телото се намалува (за секоја секунда - за количина нумерички еднаква на модулот за забрзување на слободен пад, т.е. за 9,8 m/s).

По одредено време, телото ја достигнува својата најголема висина и во одреден момент застанува, односно неговата брзина станува нула. Јасно е дека колку е поголема почетната брзина на телото при фрлање, толку подолго ќе биде времето на подигање и поголема висина ќе се издигне до моментот кога ќе застане.

Потоа, под влијание на гравитацијата, телото почнува рамномерно да паѓа надолу.

Кога се решаваат проблеми со движењето на телото нагоре под влијание само на гравитацијата, се користат истите формули како за праволиниско рамномерно забрзано движење со почетна брзина v0, само секирата се заменува со gx:

Се зема предвид дека при движење нагоре, векторот на брзината на телото и векторот на забрзување на слободен пад се насочени во спротивни насоки, затоа нивните проекции секогаш имаат различни знаци.

Ако, на пример, оската X е насочена вертикално нагоре, т.е., истовремено насочена со векторот на брзина, тогаш v x > 0, што значи v x = v, a g x< 0, значит, g x = -g = -9,8 м/с 2 (где v - модуль вектора мгновенной скорости, a g - модуль вектора ускорения).

Ако оската X е насочена вертикално надолу, тогаш v x< 0, т. е. v х = -v, a g x >0, т.е. g x = g = 9,8 m/s 2.

Тежината на телото што се движи само под влијание на гравитацијата е нула. Ова може да се потврди со помош на експериментите прикажани на Слика 31.

Ориз. 31. Демонстрација на бестежинска состојба на телата при слободен пад

Метална топка е суспендирана од домашен динамометар. Според отчитувањата на динамометарот во мирување, тежината на топката (слика 31, а) е 0,5 N. Ако конецот што го држи динамометарот е исечен, тогаш тој слободно ќе падне (отпорот на воздухот во овој случај може да се занемари) . Во исто време, неговиот покажувач ќе се движи до нултата ознака, што покажува дека тежината на топката е нула (слика 31, б). Тежината на динамометарот што слободно паѓа исто така е нула. Во овој случај, и топката и динамометарот се движат со исто забрзување, без да вршат никакво влијание еден врз друг. Со други зборови, и динамометарот и топката се во состојба на бестежинска состојба.

Во разгледуваниот експеримент, динамометарот и топката слободно паднале од состојба на мирување.

Сега да се увериме дека телото ќе биде бестежинско дури и ако неговата почетна брзина не е нула. За да го направите ова, земете пластична кеса и наполнете ја околу 1/3 со вода; потоа извадете го воздухот од вреќата со извртување на нејзиниот горен дел во јаже и врзувајќи го во јазол (сл. 31, в). Ако ја земете вреќата до долниот дел исполнет со вода и ја превртите, тогаш делот од вреќата извиткан во јаже под влијание на тежината на водата ќе се одвитка и ќе се наполни со вода (сл. 31, г). Ако, при превртување на кесата, го држите обвивката, не дозволувајќи да се одмотува (сл. 31, д), а потоа ја фрлите торбата нагоре, тогаш и за време на издигнувањето и за време на паѓањето обвивката нема да се одмотува (сл. 31, ѓ). Ова покажува дека за време на летот водата не ја врши својата тежина на торбата, бидејќи станува бестежинска.

Можете да го фрлите овој пакет еден на друг, а потоа ќе лета по параболична траекторија. Но, дури и во овој случај, пакетот ќе ја задржи формата во лет, што му беше дадена при фрлањето.

Прашања

  1. Дали силата на гравитација делува на тело фрлено нагоре за време на неговото искачување?
  2. Со какво забрзување се движи телото фрлено нагоре во отсуство на триење? Како се менува брзината на телото во овој случај?
  3. Што ја одредува максималната висина на подигање на телото фрлено нагоре во случај кога отпорот на воздухот може да се занемари?
  4. Што може да се каже за знаците на проекциите на векторите на моменталната брзина на телото и забрзувањето на гравитацијата при слободното движење нагоре на ова тело?
  5. Кажете ни за текот на експериментите прикажани на слика 31. Каков заклучок произлегува од нив?

Вежба 14

    Тениско топче се фрла вертикално нагоре со почетна брзина од 9,8 m/s. По кој временски период брзината на растечката топка ќе се намали на нула? Колку движење ќе направи топката од точката на фрлање?