Задача Брусок массой 2 кг, скользит по горизонтальной поверхности под действием груза массой 0,5 кг, прикрепленного к концу нерастяжимой нити, перекинутой через неподвижный блок. Коэффициент Трения бруска о поверхность 0,1. Найти ускорение движения тела и силу натяжения нити. Массами блока и нити, трением в блоке можно пренебречь.

Сведения из истории Аристотель (в IV в. до н.э.) «Чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает» Галилео Галилей () «Нужно учитывать сопротивление воздуха…»

Выводы Галилео Галилея Галилей догадался, что можно как бы «замедлить» свободное падение, изучая движение шаров по наклонному желобу. При этом он получил формулу Галилей обнаружил, что шары одинакового диаметра, но изготовленные разного материала движутся по желобу с одинаковым ускорением

Задачи 1. Тело падает с высоты 57,5 м (v = 0). Сколько времени падает тело и какова его скорость при ударе о землю? 2. Стрела выпущена из лука вертикально вверх с начальной скоростью v 0 = 30 м/с. На какую максимальную высоту поднимется стрела? 3. Тело свободно падает с высоты 20 м над землей. Какова скорость тела в момент удара о землю? На какой высоте его скорость вдвое меньше?

Слайд 2

Повторение

2 При наличии атмосферы движение падающих тел стремится к равномерному.

Слайд 3

3 Законы, характеризующие свободное падение если V0 = 0; V = gt если V0 = 0;

Слайд 4

Повторение

4 1.В трубке, из которой откачан воздух,на одной и той же высоте находится дробинка,пробка и птичье перо. Какое из тел позже всех достигнет дна трубки? А) Дробинка. Б) Пробка. В) Птичье перо. Г) Все три тела достигнут дна трубки одновременно. 2. Чему равна скорость свободного падающего тела через 3 секунды? V0=0м/с, g =10м/с². А)15м/c Б)30м/c В)45м /c Г)90м/c 3.Какой путь пройдёт свободно падающее тело за 4 секунды? V0=0м/с,g=10м/с². А) 20м Б)40м В)80м Г)160м 4.Какой путь пройдёт свободно падающее тело за 6-ю секунду?V0=0м/с,g=10м/с². А)55м Б)60м В)180м Г)360м

Слайд 5

5 17.11.2011г. Движение тела, брошенного вертикально вверх. Задачи урока: 1.Убедиться, что движение тела, брошенного вертикально вверх, является равноускоренным. 2. Получить основные формулы для движения. 3. Привести примеры такого движения.

Слайд 6

Формулы

6 Движение тела, брошенного вертикально вверх. v = vо - gt y = hо+vоt - gt2/2 Ось OY направляют вертикально вверх

Слайд 7

Графическое представление движения

7 График зависимости скорости от времени. Графики зависимости ускорения, пути и координаты от времени.

Слайд 8

Движение тел, брошенных вертикально вверх с различными скоростями

8 Зависимость координаты от времени V02> V01

Слайд 9

9 Есть на острове Исландия своя долина гейзеров - Хаукалдур.Именно здесь находится знаменитый Большой Гейзер.Когда, гейзер собирается с силами, он трижды подряд выбрасывает в небо мощную струю высотой в 40-60 метров. Десять минут длится этот «салют», а затем вода и пар как бы втягиваются назад в жерло. В последнее время Большой Гейзер извергается все реже. Зато его сосед - гейзер Штоккр - еще полон сил радует туристов своими струями, взлетающими на 30-40 метров вверх. Задача: С какой скоростью вырывается вода из жерла Большого Гейзера и гейзера Штоккр? Сколько времени длится «полет»? (Вода из жерла Большого Гейзера вырывается со скоростью 35 м/с, время «полета» воды - 7с. Для гейзера Штоккр эти значения, соответственно, будут равны 28 м/с и 5,6 с.)

Слайд 10

«Бешеный огурец»

10 Самое воинственное растение - «бешеный огурец». В «бешенство» он приходит, когда полностью созревает. Огурец с треском отрывается от своей ножки, из отверстия, где только что была ножка плода, бьет на 6-8 метров. Оказывается, пока плод зреет, внутри него накапливаются газы. К моменту созревания их давление в его полости достигает трех атмосфер! Задача: С какой скоростью должна вырываться струя сока с семенами, чтобы достичь указанной выше высоты? Как при этом изменяется энергия семян? (Скорость струи 12,6 м/с, при этом кинетическая энергия струи превращается в потенциальную энергию.)

Данный видеоурок предназначается для самостоятельного изучения темы «Движение тела, брошенного вертикально вверх». В ходе этого занятия учащиеся получат представление о движении тела, находящегося в свободном падении. Учитель расскажет о движении тела, брошенного вертикально вверх.

На предыдущем уроке мы рассмотрели вопрос движения тела, которое находилось в свободном падении. Напомним, что свободным падением (рис. 1) мы называем такое движение, которое происходит под действием силы тяжести. Направлена сила тяжести вертикально вниз по радиусу к центру Земли, ускорение свободного падения при этом равно .

Рис. 1. Свободное падение

Чем же будет отличаться движение тела, брошенного вертикально вверх? Отличаться будет тем, что начальная скорость будет направлена вертикально вверх, т. е. тоже можно считать по радиусу, но не к центру Земли, а, наоборот, от центра Земли вверх (рис. 2). А вот ускорение свободного падения, как вы знаете, направлено вертикально вниз. Значит, можно сказать следующее: движение тела по вертикали вверх в первой части пути будет движением замедленным, причем это замедленное движение будет происходить тоже с ускорением свободного падения и тоже под действием силы тяжести.

Рис. 2 Движение тела, брошенного вертикально вверх

Давайте обратимся к рисунку и посмотрим, как направлены вектора и как это сочетается с системой отсчета.

Рис. 3. Движение тела, брошенного вертикально вверх

В данном случае система отсчета связана с землей. Ось Oy направлена вертикально вверх, так же как и вектор начальной скорости. На тело действует сила тяжести, направленная вниз, которая сообщает телу ускорение свободного падения, которое тоже будет направлено вниз.

Можно отметить следующую вещь: тело будет двигаться замедлено , поднимется до некоторой высоты , а потом начнет ускоренно падать вниз.

Максимальную высоту мы обозначили , при этом .

Движение тела, брошенного вертикально вверх, происходит вблизи поверхности Земли, когда ускорение свободного падения можно считать постоянным (рис. 4).

Рис. 4. Вблизи поверхности Земли

Обратимся к уравнениям, которые дают возможность определить скорость, мгновенную скорость и пройденное расстояние при рассматриваемом движении. Первое уравнение - это уравнение скорости: . Второе уравнение - уравнение движения при равноускоренном движении: .

Рис. 5. Ось Oy направлена вверх

Рассмотрим первую систему отсчета - систему отсчета, связанную с Землей, ось Oy направлена вертикально вверх (рис. 5). Начальная скорость тоже направлена вертикально вверх. На предыдущем уроке мы уже говорили, что ускорение свободного падения направлено вниз по радиусу к центру Земли. Итак, если теперь уравнение скорости привести к данной системе отсчета, то мы получим следующее: .

Это проекция скорости в определенный момент времени. Уравнение движения в этом случае имеет вид: .

Рис. 6. Ось Oy направлена вниз

Рассмотрим другую систему отсчета, когда ось Oy направлена вертикально вниз (рис. 6). Что от этого изменится?

. Проекция начальной скорости будет со знаком минус, так как ее вектор направлен вверх, а ось выбранной системы отсчета направлена вниз. В этом случае ускорение свободного падения будет со знаком плюс, потому что направлено вниз. Уравнение движения: .

Еще одно очень важное понятие, которое нужно рассмотреть, – понятие невесомости.

Определение. Невесомость – состояние, при котором тело движется только под действием силы тяжести.

Определение . Вес – сила, с которой тело действует на опору или подвес вследствие притяжения к Земле.

Рис. 7 Иллюстрация к определению веса

Если тело вблизи Земли или на небольшом расстоянии от поверхности Земли будет двигаться только под действием силы тяжести, то оно не подействует на опору или подвес. Такое состояние и называется невесомостью. Очень часто невесомость путают с понятием отсутствия силы тяжести. В данном случае необходимо помнить, что вес – это действие на опору, а невесомость – это когда на опору действие не оказывают. Сила тяжести – это сила, которая всегда действует вблизи поверхности Земли. Эта сила – результат гравитационного взаимодействия с Землей.

Обратим внимание на еще один важный момент, связанный со свободным падением тел и движением вертикально вверх. Когда тело движется вверх и движется с ускорением (рис. 8), возникает действие, приводящее к тому, что сила , с которой тело действует на опору, превосходит силу тяжести . Если такое происходит, это состояние тела называется перегрузкой, или говорят, что само тело испытывает перегрузку.

Рис. 8. Перегрузка

Заключение

Состояние невесомости, состояние перегрузки - это экстремальные случаи. В основном, когда тело движется по горизонтальной поверхности, вес тела и сила тяжести чаще всего остаются равными друг другу.

Список литературы

1. Кикоин И.К., Кикоин А.К. Физика: Учеб. для 9 кл. сред. шк. - М.: Просвещение, 1992. - 191 с.
2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. - М.: Государственное издательство технико-
3. теоретической литературы, 2005. - Т. 1. Механика. - С. 372.
4. Соколович Ю.А., Богданова Г.С. Физика: Справочник с примерами решения задач. - 2-е издание, передел. - X.: Веста: Издательство «Ранок», 2005. - 464 с.

1. Интернет-портал «eduspb.com» ()
2. Интернет-портал «physbook.ru» ()
3. Интернет-портал «phscs.ru» ()

Домашнее задание

«Вращение твёрдого тела» - Гироскоп. Плоское движение. Условие равновесие твёрдого тела. Вращение твердого тела. Вращение твёрдого тела вокруг неподвижной оси. Вращательное движение твёрдого тела. Скатывание с наклонной плоскости. Вращение твёрдого тела. Свойства момента инерции. Моменты инерции различных тел. Кинетическая энергия вращающегося твёрдого тела.

«Динамика Ньютона» - Инерция. Силы упругости. Третий закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Сложение сил. Основные понятия и законы динамики. Третий закон. Масса. Первый закон Ньютона. Сила упругости направлена противоположно силе тяжести. Принцип суперпозиции. Второй закон Ньютона.

«Задачи по динамике» - С каким ускорением будут двигаться грузы. Определите ускорения грузов. Движение тел в горизонтальном направлении. Силы трения. План решения задач по динамике. Вспомним, какие силы нам известны. Шары массами m1 ,m2 ,m3 подвешены к потолку. Движение по вертикали. Два тела массами 50 г и 100 г связаны нитью.

«Динамика точки» - Динамика Галилея. Исаак Ньютон. Закон о пропорциональности скорости движения. Движение по инерции. Законы Ньютона. Динамика Ньютона. Первый закон Ньютона. Динамика материальной точки. Биография. Динамика до Ньютона. Учение Аристотеля. Эра полной зрелости человеческого ума. Особенности законов Ньютона.

«Динамика материальной точки» - Вес тела. Тело действует на подвес. Изменение импульса тела. Трение между твердым телом и жидкой или газообразной средой. Основное уравнение динамики. Силы в механике. Основное уравнение динамики поступательного движения. Уравнение Ньютона. Потенциальная энергия упругой пружины. Выражения в скобках.

«Бросание мяча» - Условие попадания мяча в площадку. Бросание мяча в площадку. Анализ результатов. Определить начальные параметры. Компьютерный эксперимент. Разработка модели. Попадет ли мяч. Тело брошено с некоторой высоты с начальной скоростью. Формальная (математическая) модель. Диапазон значений углов.

Всего в теме 10 презентаций