Застосування законів динаміки: Плани-конспекти урокiв з фізики, страница 6

6.  Автобус масою 10 т рухається горизонтальною дорогою зі сталою Швидкістю. На скільки слід збільшити силу тяги, щоб швидкість автобуса залишилася незмінною і під час підняття, якщо ухил дорівнює 0,06? (Відповідь: на 5,9 кН.)

Домашнє завдання

Основне:

1.  К: § 28 (с. 100—101).

2.  Г: § 14 (14.4).

3.  1)  Яку силу потрібно прикласти до ящика масою 50 кг, щоб затягти його вгору по схилу довжиною 20 м і висотою 6 м? Сила напрямлена вздовж схилу, тертя відсутнє. (36: № 17.8)

2)  Вантаж масою 30 кг розташований на похилій площині з кутом нахилу 20°. Яку силу потрібно прикласти до вантажу вздовж схилу, щоб: а) затягти вантаж угору; б) стягти вантаж униз? Коефіцієнт тертя вантажу об площину дорівнює 0,4. (36: № 17.9)

3)  Тіло рівномірно тягнуть угору по похилій площині з кутом нахилу 45°, прикладаючи силу в напрямі руху. При якому коефіцієнті тертя прикладена сила перевищує силу тяжіння? (36: № 17.11)

4.           Д: підготуватися до самостійної роботи № 23.

Додаткове:

36: № 17.14.

Самостійна робота № 23 «Рух тіл по похилій площині»

Початковий рівень

1. Брусок зісковзує з похилої площини з прискоренням . Кут нахилу площини  коефіцієнт тертя між бруском і площиною . Від­значте всі правильні твердження.

A. На брусок діють три сили: сила тяжіння , сила нормальної реакції опори і сила тертя ковзання .

Б. Сила тертя напрямлена перпендикулярно до похилої площини.

B. Сила реакції опори напрямлена вздовж похилої площини.

2. Санки з'їжджають із гори. Відзначте всі правильні твердження.

A.    На санки діє тільки сила тяжіння.

Б. Сила тертя напрямлена вздовж схилу вгору.

B.     Під час спуску санки перебувають у стані невагомості.

Середній рівень

1.  За допомогою стрічкового транспортера з кутом нахилу 30° підіймають тягар масою 40 кг. Якою має бути сила тертя, щоб тягар не ковзав по стрічці? (Відповідь: 200 Н.)

2.  Автомобіль масою 5 т рухається рівномірно по схилу вгору. Визначте силу тяги, яку розвиває двигун автомобіля, якщо коефіцієнт тертя дорівнює 0,7, а кут підняття 30°. (Відповідь: 55 кН.)

Достатній рівень

1.  За який час початково нерухоме тіло зісковзне з похилої площини висотою 3 м, нахиленої під кутом  = 30° до горизонту, якщо при куті нахилу площини до горизонту  = 10° воно рухається рівномірно? (Відповідь: 1,9 с.)

2.  Автомобіль масою 2 т підіймається по дорозі з ухилом 0,2. На ділянці шляху 32 м швидкість автомобіля зросла від 21,6 км/год до 36 км/год. Вважаючи рух автомобіля равноприскореним, визначте силу тяги двигуна. Коефіцієнт опору рухові 0,02. (Відповідь: 6,4 кН.)

Високий рівень

1. У показаній на рис. 4 системі  = 20° ,  = 2 кг, = 1 кг; ко­ефіцієнт тертя між першим тягарем і похилою площиною 0,1. Нитку і блок можна вважати невагомими, нитку — нерозтяжною, тертям у блоці знехтувати. Визначте прискорення системи тягарів і силу натягу нитки. (Відповідь: 0,42 м/с²; 9,4 Н.)

2. Брусок штовхнули вгору по похилій площині, що утворює кут 30° з горизонтом. Через 2 с брусок зупинився, а ще через-4 с — по­вернувся у вихідну точку. Чому дорівнює коефіцієнт тертя? (Відпо­відь: 0,35.)

УРОК 7/45. РУХТІЛПОКОЛУ

Метауроку:  познайомитиучнівзалгоритмомрозв'язуваннязадачнарух тілпоколу.

Типуроку: уроквивченняновогоматеріалу.

Планвикладуновогоматеріалу:1. Загальназакономірністьрозв'язуваннязадачнадинамікурухупоколу.

2.  Алгоритмрозв'язуваннязадачнадинамікурухупоколу.

3.  Рухавтомобіляповигнутомумосту.

4.  Обертаннятіланамотузці.

5.  «Мертвапетля».

Перевірка знань

Самостійна робота № 23 «Рух тіл по похилій площині».

Виклад нового матеріалу

1. Загальна закономірність розв'язування задач на динаміку руху по колу. Рух по колу є дуже різноманітним. При цьому весь спектр за­дач для такого виду руху можна умовно розділити на два типи:

а)    рух тіл по колу у вертикальній площині:

•  автомобіль рухається по вигнутому (увігнутому) мосту;

•  тіло обертається на мотузці;

•  літак виконує «мертву» петлю;

•  тіло обертається на диску, розташованому в горизонтальній площині;

•  автомобіль повертає на горизонтальній дорозі;

б)    рух тіл по колу в горизонтальній площині:

•      рух штучного супутника Землі; розрахунок першої космічної швидкості;

•  конічний маятник;

•  ковзаняр на повороті;

•  рух вагона на повороті;

•  рух кульки в обертовому конусі.

Для розгляду цього матеріалу можна виділити 4—5 уроків. Задачі добирає вчитель, виходячи з рівня підготовленості класу, ступеня за­своєння матеріалу.

2.     Алгоритм розв'язування задач на динаміку руху по колу. Необхідно показати учням, що задачі на динаміку руху по колу розв'язуються в принципі за вже даним раніше алгоритмом: записується основне рівняння динаміки і т. д. Таким самим залишається й алгоритм розв'язування задач на динаміку криволінійного руху.

Слід привернути увагу учнів до того, що під дією двох сил, напрям­лених уздовж однієї прямої, тіло може рухатися не тільки прямолінійно, але й по колу. Можна проаналізувати, наприклад, рух тіла по колу під дією сили тяжіння і сили пружності. Такий рух є дуже поширеним у природі. Необхідно навести приклади, доповнивши їх дослідами та кадрами відеофільмів.

3.     Рух автомобіля по вигнутому мосту.

Задача. Автомобіль масою 5 т рухається по вигнутому мосту зі швидкістю 36 км/год. З якою силою він тисне на середину моста, якщо радіус кривизни моста 50 м? З якою мінімальною швидкістю має рухатися автомобіль, щоб він не діяв на міст у верхній точці? Розв'язання. На автомобіль діють дві сили: сила тяжіння і сила нормальної реакції опори . Напрямимо вісь у вертикально вниз по ра­діусу моста (див. рисунок).

Запишемо для автомобіля другий закон Ньютона у векторній формі: