Застосування законів динаміки: Плани-конспекти урокiв з фізики, страница 2

УРОК 2/40>РОЗВ'ЯЗУВАННЯЗАДАЧНА РУХ ТІЛ УГОРИЗОНТАЛЬНОМУІВЕРТИКАЛЬНОМУНАПРЯМАХ

Метауроку: з'ясуватирівеньзасвоєнняучнямививченогоматеріалу; навчитиїхзастосовуватисвоїзнаннядлярозв'язування відповіднихзадач. Типуроку: урокзакріпленнязнань.

Перевірка знань

Самостійна робота № 21 «Рух тіл у горизонтальному і вертикальному напрямах» (рекомендується виконати наприкінці уроку після розв'язан­ня задач).

Задачі, розв'язувані на уроці

Хорошому засвоєнню теоретичного матеріалу про рух тіла в горизон­тальному і вертикальному напрямах допомагають правильно організовані заняття з розв'язування задач. Ефективність такого уроку вирішальним чином залежить від реального принципу диференціювання вимог учи­теля до учнів відповідно до їхніх можливостей якісного зростання.

Якісні задачі

1.  У вантажного автомобіля тяговими є задні колеса. У якому місці кузова слід розташувати важкий вантаж, щоб автомобіль розвивав найбільшу силу тяги? (36: № 16.9. Вказівка. Над тяговими колесами; сила тяги являє собою силу тертя між тяговими колесами та дорогою.)

2.  Людина, стоячи на платформі вагів, швидко присідає і випростується. Як змінюються в ході цього руху показання вагів?

Розв'язання. Відповідь на це питання залежить не від швидкості руху людини, а від її прискорення. На початковій стадії присідання приско­рення тулуба напрямлене вниз і вага тіла (показання вагів) зменшується. Наприкінці присідання рух униз сповільнюється; прискорення напрямле­не вгору, і вага збільшується. Під час випростування вага людини спочат­ку збільшується, а потім зменшується.

3.   Як легше везти сумку-візок: штовхати її перед собою чи тягти позаду?

Розв'язання. Якщо штовхати сумку перед собою, у сили, з якою ви дієте на сумку, з'являється складова, яка напрямлена вниз і збільшує вагу сумки. При цьому зростає сила тертя. Якщо тягти сумку позаду, виходить зворотний ефект: прикладена вами сила зменшує вагу сумки і силу тертя. Таким чином, тягти сумку позаду легше.

4.   Чому під час гальмування автомобіля небезпечний є припинення обертання коліс (таке припинення обертання назнають блокуванням)? (36: № 16.37. Відповідь: у разі блокування силу тертя спокою змінює сила тертя ковзання між колесами та дорогою, напрям якої не змінюється внаслідок повороту передніх коліс.)

Розрахункові задачі

1.    На підставці лежить тягар, прикріплений легкою пружиною до стелі. У початковий момент пружина не розтягнута. Підставку починають опускати вниз із прискоренням . Через який час тягар відірветь­ся від підставки? Жорсткість пружини , маса тягаря .

Розв'язання. До моменту відриву предмет рухається вниз із приско­ренням під дією сили тяжіння , сили пружності пружини  і сили реакції опори .

.

У момент відриву сила N перетворюється в нуль. Проецюємо рівнян­ня другого закона Ньютона на вертикальну вісь:

Використовуючи закон Гука і співвідношення  для видовження пружини , одержуємо

Час зменшується в разі збільшення , якщо він перетворюється в нуль. Очевидно, якщо предмет не встигає за підставкою і відра­зу відривається від неї, тобто = 0.

2.  Як залежить гальмівний шлях автомобіля від його швидкості Знайдіть гальмівний шлях, якщо коефіцієнт тертя між колесами та дорогою дорівнює 0,5, а швидкість автомобіля: а) 30 км/год; б) 90 км/год. (Відповідь: гальмівний шлях пропорційний квадрату швидкості, а) 7,1 м; б) 64 м.)

3.  До вертикальної стіни притиснули дошку із силою 250 Н. Знайдіть найбільшу масу дошки, що не ковзатиме по стіні вниз, якщо коефіцієнт тертя дошки об стіну 0,2.

4.  Робітник штовхає вагонетку силою, напрямленою вниз під кутом 45° до горизонту. Яку найменшу силу він має прикласти, щоб зрушити вагонетку з місця, якщо її маса 300 кг, а коефіцієнт тертя 0,01? Вагонетка стоїть на горизонтальній колії. Як зміниться відповідь для випадку, коли вагонетку штовхають силою, напрямленою вгору під кутом 45° до горизонту?

5.  Сталевий виливок масою т підіймають із води з прискоренням  за допомогою троса, жорсткість якого дорівнює . Густина сталі , густина води . Знайдіть видовження х троса. Силою опору води знехтувати. (Відповідь ):

Наприкінці уроку можна провести самостійну роботу № 21. Для закріп­лення цього матеріалу можна також запропонувати учням розв'язати вдома ще кілька задач із цієї самостійної роботи (один-два варіанти).

Домашнє завдання

Основне:

1.  К: § 28 (с. 97—98).

2.  Г: § 15 (15.1).

3.  1)   Мотогонщик на старті підіймає свій мотоцикл «дибки». Навіщо? (36: № 16.10)

2)  Брусок масою = 2 кг лежить на столі, коефіцієнт тертя  = 0,3. Якою є сила тертя, що діє на брусок, якщо його тягнуть у горизонтальному напрямі з силою: а) 4 Н; б) 8 Н; в) 12 Н? (36: № 16.16)

3)  Намагаючись посунути довідник масою 4 кг, що лежить на столі, учень прикладає до нього горизонтальну силу , поступово збільшуючи її. Як залежить сила тертя, що діє на довідник із боку столу, від модуля сили ? Накресліть графік цієї залежності, якщо коефіцієнт тертя між довідником і столом дорівнює 0,4. (36: № 16.17)

4)  Камінь підкинуто вертикально вгору. У який момент його прискорення є максимальним за модулем? Мінімальним? У який момент воно дорівнює прискоренню вільного падіння? (36: № 16.38)

УРОК 3/41. РУХСИСТЕМИЗВ'ЯЗАНИХТІЛ

Метауроку:  познайомитиучнівзалгоритмомрозв'язуваннязадачнарух системизв'язанихтіл.

Типуроку:  уроквивченняновогоматеріалу.

Планвикладуновогоматеріалу:1. Алгоритмрозв'язуваннязадачнарухсистемизв'язанихтіл.

2.  Прикладирозв'язуваннязадач.

Виклад нового матеріалу

1.     Алгоритм розв'язування задач на рух системи зв'язаних тіл. У процесі розв'язування задач на рух системи тіл слід виходити з того, що:

а)     відповідно до третього закону Ньютона, сили, з якими тіла взаємодіють одне з одним, є однаковими за модулем, протилежними за напрямом і мають одну й ту саму фізичну природу (наприклад, обидві — сили тертя чи обидві — сили пружності);