Moment količine gibanja tijela je zakon održanja količine gibanja mlaznog pogona. Zakon očuvanja količine gibanja. Mlazni pogon. Primjeri rješavanja problema

zamah tijela je veličina jednaka umnošku mase tijela i njegove brzine.

Moment se označava slovom i ima isti smjer kao i brzina.

Pulsna jedinica:

Moment količine gibanja tijela izračunava se po formuli: , gdje je

Promjena količine gibanja tijela jednaka je količini gibanja sile koja na njega djeluje:

Za zatvoreni sustav tijela, zakon očuvanja količine gibanja:

u zatvorenom sustavu vektorski zbroj impulsa tijela prije međudjelovanja jednak je vektorskom zbroju impulsa tijela nakon međudjelovanja.

Zakon održanja količine gibanja je u osnovi mlaznog pogona.

Mlazni pogon- ovo je kretanje tijela koje se javlja nakon odvajanja njegovog dijela od tijela.

Za izračunavanje brzine rakete napisan je zakon održanja količine gibanja

i dobiti formulu za brzinu rakete: =, gdje je M masa rakete,

10. Rutherfordovi pokusi raspršenja α-čestica. Nuklearni model atoma. Bohrovi kvantni postulati.

Prvi model atoma predložio je engleski fizičar Thomson. Prema Thomsonu, atom je pozitivno nabijena kugla koja sadrži negativno nabijene elektrone.

Thomsonov model atoma bio je netočan, što je potvrđeno u eksperimentima engleska fizika Rutherford 1906. godine

U tim eksperimentima, uski snop α-čestica koje je emitirala radioaktivna tvar bio je usmjeren na tanku zlatnu foliju. Iza folije nalazio se ekran koji može svijetliti pod udarom brzih čestica.

Utvrđeno je da većina α-čestica odstupa od pravocrtnog širenja nakon prolaska kroz foliju, tj. trošiti. A neke α-čestice općenito se odbacuju.

Rutherford je raspršenje α-čestica objasnio činjenicom da pozitivni naboj nije jednoliko raspoređen po kuglici, kao što je Thomson sugerirao, već je koncentriran u središnjem dijelu atoma - atomska jezgra . Prilikom prolaska u blizini jezgre α-čestica s pozitivnim nabojem se odbija od nje, a kada uđe u jezgru, odbacuje se natrag.

Rutherford je sugerirao da je atom uređen poput planetarnog sustava.

Ali Rutherford nije mogao objasniti stabilnost (zašto elektroni ne zrače valove i padaju prema pozitivno nabijenoj jezgri).

Nove ideje o posebnim svojstvima atoma danski fizičar Bohr formulirao je u dva postulata.

1. postulat. Atomski sustav može biti samo u posebnim stacionarnim ili kvantnim stanjima, od kojih svako odgovara vlastitoj energiji; u stacionarnom stanju atom ne zrači.

2. postulat. Kad se atom pomakne s jedne stabilno stanje kvant elektromagnetskog zračenja se emitira ili apsorbira u drugi.

Energija emitiranog fotona jednaka je razlici energija atoma u dva stanja:

Planckova konstanta.

U ovoj lekciji ćemo govoriti o zakonima očuvanja. Zakoni očuvanja moćan su alat u rješavanju mehaničkih problema. One su posljedica unutarnje simetrije prostora. Prva očuvana veličina koju ćemo proučavati je količina gibanja. U ovoj lekciji dat ćemo definiciju momenta količine gibanja tijela, a promjenu te veličine ćemo povezati sa silom koja djeluje na tijelo.

Zakoni očuvanja vrlo su moćan alat za rješavanje problema u mehanici. Koriste se kada je jednadžbe dinamike teško ili nemoguće riješiti. Zakoni očuvanja izravna su posljedica zakona prirode. Ispada da svaki zakon očuvanja odgovara nekoj vrsti simetrije u prirodi. Na primjer, zakon o održanju energije proizlazi iz činjenice da je vrijeme homogeno, a zakon o održanju količine gibanja proizlazi iz homogenosti prostora. Štoviše, u nuklearnoj fizici, složene simetrije sustava dovode do veličina koje se ne mogu izmjeriti, ali se zna da su sačuvane, poput neobičnosti i ljepote.

Razmotrite Newtonov drugi zakon u vektorskom obliku:

zapamtite da je ubrzanje stopa promjene brzine:

Sada, ako zamijenimo ovaj izraz u drugi Newtonov zakon i pomnožimo lijevo i desna strana na , dobivamo

Uvedimo sada određenu veličinu, koju ćemo dalje zvati impuls, i dobijemo drugi Newtonov zakon u obliku impulsa:

Vrijednost lijevo od znaka jednakosti naziva se moment sile. Na ovaj način,

Promjena količine gibanja tijela jednaka je količini gibanja sile.

Newton je zapisao svoj poznati drugi zakon u ovom obliku. Imajte na umu da je drugi Newtonov zakon u ovom obliku općenitiji, budući da sila djeluje na tijelo neko vrijeme ne samo kada se mijenja brzina tijela, već i kada se mijenja masa tijela. Pomoću takve jednadžbe lako je, na primjer, saznati sila koja djeluje na raketu koja polijeće, budući da raketa tijekom polijetanja mijenja masu. Takva se jednadžba naziva jednadžba Meščerskog ili jednadžba Ciolkovskog.

Razmotrimo detaljnije vrijednost koju smo uveli. Ta se veličina naziva moment količine gibanja tijela. Tako,

Moment količine gibanja tijela je fizička količina jednak umnošku mase tijela i njegove brzine.

Moment se mjeri u SI jedinicama u kilogramima po metru podijeljeno sa sekundom:

Iz drugog Newtonovog zakona u impulzivnom obliku slijedi zakon održanja količine gibanja. Doista, ako je zbroj sila koje djeluju na tijelo jednak nuli, tada je promjena količine gibanja tijela nula, odnosno, drugim riječima, količina gibanja tijela je konstantna.

Razmotrite primjenu zakona o održanju količine gibanja na primjerima. Dakle, lopta udari u zid s impulsom (slika 1). Zamah loptice se mijenja i lopta se s količinom gibanja odbija u drugom smjeru. Ako je prije udara kut prema normali bio jednak , onda nakon udara taj kut, općenito govoreći, može biti drugačiji. Međutim, ako na kuglicu djeluje samo sila normalnog tlaka sa strane zida, usmjerena okomito na zid, tada se komponenta količine gibanja mijenja u smjeru okomitom na zid. Ako je prije udara bila jednaka , tada će nakon udara biti jednaka , a komponenta količine gibanja uz zid se neće promijeniti. Dolazimo do zaključka da je količina gibanja nakon udarca po apsolutnoj vrijednosti jednaka količini gibanja prije udara i da je usmjerena pod kutom na normalu.

Riža. 1. Lopta se odbija od zida

Imajte na umu da sila gravitacije koja djeluje na loptu neće ni na koji način utjecati na rezultat, jer je usmjerena duž zida. Takav udar, u kojem je sačuvan modul količine gibanja tijela i upadni kut jednaka kutu refleksije se nazivaju apsolutno elastične. Imajte na umu da u stvarnoj situaciji, kada je udar neelastičan, kut refleksije može biti drugačiji (slika 2).

Riža. 2. Lopta nemirno odskače

Udar će biti neelastičan ako na loptu djeluju takozvane disipativne sile, poput sile trenja ili sile otpora.

Tako ste se u ovoj lekciji upoznali s pojmom količine gibanja, sa zakonom održanja količine gibanja i drugim Newtonovim zakonom, zapisanim u obliku impulsa. Osim toga, razmatrali ste problem lopte koja se apsolutno elastično odbija od zida.

Bibliografija

G. Ya. Myakishev, B. B. Bukhovtsev, N. N. Sotsky. Fizika 10. - M .: Obrazovanje, 2008.
A. P. Rymkevich. Fizika. Problematika 10-11. - M.: Bustard, 2006.
O. Ya. Savchenko. Problemi iz fizike. - M.: Nauka, 1988.
A. V. Pjoriškin, V. V. Krauklis. Tečaj fizike. T. 1. - M .: Država. uč.-ped. izd. min. obrazovanje RSFSR, 1957.

Pitanje: Saznali smo da je kod savršeno elastične lopte pri udaru u zid upadni kut jednak kutu refleksije. Isti zakon vrijedi i za refleksiju zrake u zrcalu. Kako to objasniti?

Odgovor: To se objašnjava vrlo jednostavno: svjetlo se može smatrati strujom čestica - fotona, koji elastično udaraju u zrcalo. Prema tome, upadni kut pri upadu fotona jednak je kutu refleksije.

Pitanje: Zrakoplovi se, kada lete, odbijaju propelerom od zraka. Od čega se raketa odbija?

Odgovor: Raketa se ne odbija, raketa se kreće pod djelovanjem mlaznog potiska. To se postiže činjenicom da čestice goriva velikom brzinom izlaze iz mlaznice rakete.

Njegovi pokreti, t.j. vrijednost .

Puls je vektorska veličina koja se po smjeru podudara s vektorom brzine.

Jedinica količine gibanja u SI sustavu: kg m/s .

Impuls sustava tijela jednak je vektorskom zbroju impulsa svih tijela uključenih u sustav:

Zakon očuvanja količine gibanja

Ako npr. na sustav međusobno djelujućih tijela djeluju dodatne vanjske sile, tada u tom slučaju vrijedi relacija koja se ponekad naziva i zakon promjene količine gibanja:

Za zatvoreni sustav (u odsutnosti vanjskih sila) vrijedi zakon održanja količine gibanja:

Djelovanjem zakona održanja količine gibanja može se objasniti pojava trzaja pri pucanju iz puške ili tijekom topničkog gađanja. Također, djelovanje zakona održanja količine gibanja je temelj principa rada svih mlaznih motora.

Pri rješavanju fizikalnih problema koristi se zakon očuvanja količine gibanja kada nije potrebno poznavanje svih pojedinosti gibanja, već je bitan rezultat međudjelovanja tijela. Takvi problemi su npr. problemi udara ili sudara tijela. Zakon o održanju količine gibanja koristi se kada se razmatra gibanje tijela promjenjive mase, kao što su rakete-nosači. Većina mase takve rakete je gorivo. U aktivnoj fazi leta to gorivo izgara, a masa rakete na tom dijelu putanje brzo opada. Također, zakon očuvanja količine gibanja je neophodan u slučajevima kada je koncept neprimjenjiv. Teško je zamisliti situaciju u kojoj nepomično tijelo trenutno dobije neku brzinu. U normalnoj praksi tijela uvijek postupno ubrzavaju i povećavaju brzinu. Međutim, tijekom kretanja elektrona i drugih subatomskih čestica, promjena njihovog stanja događa se naglo bez zadržavanja u međustanjima. U takvim slučajevima ne može se primijeniti klasični koncept "ubrzanja".

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

Vježbajte

Projektil mase 100 kg koji leti vodoravno duž željeznička pruga brzinom od 500 m/s ulazi u vagon s pijeskom težak 10 tona i zaglavi u njemu. Koju će brzinu postići automobil ako se kreće brzinom 36 km/h u smjeru suprotnom od projektila?

Riješenje

Sustav vagon + projektil zatvoren je, dakle, u ovaj slučaj može se primijeniti zakon očuvanja količine gibanja.

Napravimo crtež, pokazujući stanje tijela prije i poslije interakcije.

Prilikom interakcije projektila i automobila dolazi do neelasticnog udara. Zakon održanja količine gibanja u ovom slučaju bit će napisan kao:

Odabirom smjera osi koji se podudara sa smjerom kretanja automobila, pišemo projekciju ove jednadžbe na koordinatnu os:

gdje je brzina automobila nakon što ga pogodi projektil:

Jedinice pretvaramo u SI sustav: t kg.

Izračunajmo:

Odgovor

Nakon udara u projektil automobil će se kretati brzinom 5 m/s.

PRIMJER 2

Vježbajte

Projektil mase m=10 kg imao je u gornjoj točki brzinu v=200 m/s. U ovom trenutku se razbio na dva dijela. Manji dio mase m 1 =3 kg dobio je u istom smjeru pod kutom prema horizontu brzinu v 1 =400 m/s. Kojom brzinom iu kojem smjeru će letjeti najveći dio projektila?

Riješenje

Putanja projektila je parabola. Brzina tijela uvijek je usmjerena tangencijalno na putanju. Na vrhu putanje, brzina projektila je paralelna s osi.

Napišimo zakon održanja impulsa:

Prijeđimo s vektora na skalarne veličine. Da bismo to učinili, kvadriramo oba dijela vektorske jednakosti i koristimo formule za:

S obzirom na to i također da , nalazimo brzinu drugog fragmenta:

Zamjenom numeričkih vrijednosti fizičkih veličina u dobivenu formulu izračunavamo:

Smjer leta većine projektila određuje se pomoću:

Zamjenom numeričkih vrijednosti u formulu, dobivamo:

Odgovor

Najveći dio projektila letjet će brzinom od 249 m/s dolje pod kutom u odnosu na vodoravni smjer.

PRIMJER 3

Vježbajte

Masa vlaka je 3000 t.Koeficijent trenja je 0,02. Kolika bi trebala biti veličina parne lokomotive da bi vlak 2 minute nakon početka kretanja postigao brzinu od 60 km/h.

Riješenje

Budući da na vlak djeluje (vanjska sila), sustav se ne može smatrati zatvorenim, a zakon održanja količine gibanja u ovom slučaju ne vrijedi.

Upotrijebimo zakon promjene količine gibanja:

Kako je sila trenja uvijek usmjerena u smjeru suprotnom od gibanja tijela, u projekciji jednadžbe na koordinatnu os (smjer osi poklapa se sa smjerom gibanja vlaka) impuls sile trenja ući će s znak minus:

MINISTARSTVO OPĆEG I PROCESIJSKOG OBRAZOVANJA ROSTOVSKE REGIJE

DRŽAVNA OBRAZOVNA USTANOVA SREDNENGO

STRUKOVNOG OBRAZOVANJA U ROSTOVSKOJ OBLASTI

"SALSKA INDUSTRIJSKA ŠKOLA"

METODIČKI RAZVOJ

trening

u disciplini "Fizika"

Tema: "Puls. Zakon očuvanja količine gibanja. Mlazni pogon".

Razvio učitelj: Titarenko S.A.

Salsk

2014

Tema: “Impuls. Zakon očuvanja količine gibanja. Mlazni pogon".

Trajanje: 90 minuta.

Vrsta lekcije: Kombinirana lekcija.

Ciljevi lekcije:

obrazovni:

otkriti ulogu zakona očuvanja u mehanici;

dati pojam "količina gibanja tijela", "zatvoreni sustav", "reaktivno gibanje";

naučiti karakterizirati fizikalne veličine (količina gibanja tijela, impuls sile), primijeniti logičku shemu pri izvođenju zakona održanja količine gibanja, formulirati zakon, napisati ga u obliku jednadžbe, objasniti princip mlaznog pogona;

primijeniti zakon o održanju količine gibanja pri rješavanju zadataka;

promicati usvajanje znanja o metodama znanstvenog poznavanja prirode, suvremenoj fizičkoj slici svijeta, dinamičkim zakonima prirode (zakon očuvanja količine gibanja);

obrazovni:

naučiti kako pripremiti radno mjesto;

pridržavati se discipline;

njegovati sposobnost primjene stečenog znanja u izvođenju samostalnih zadataka i naknadnom oblikovanju zaključka;

njegovati osjećaj patriotizma u odnosu na radove ruskih znanstvenika u području kretanja tijela promjenjive mase (mlazni pogon) - K. E. Ciolkovski, S. P. Koroljov;

razvoj:

ostvarivanjem međupredmetnog povezivanja širiti vidike učenika;

razviti sposobnost pravilne uporabe fizikalne terminologije tijekom frontalnog usmenog rada;

oblik:

znanstveno razumijevanje strukture materijalnog svijeta;

univerzalnost stečenog znanja kroz ostvarivanje međupredmetnog povezivanja;

metodički:

stimulirati kognitivnu i kreativnu aktivnost;

jačati motivaciju učenika uz pomoć različitih nastavnih metoda: verbalnih, vizualnih i suvremenih tehničkih sredstava, stvarati uvjete za svladavanje gradiva.

Kao rezultat proučavanja gradiva u ovoj lekciji učenik bi trebao
znati/razumjeti :
- značenje momenta količine gibanja materijalne točke, kao fizikalne veličine;
- formula koja izražava odnos količine gibanja s drugim veličinama (brzina, masa);
- klasifikacijski atribut impulsa (vrijednost vektora);
- jedinice mjerenja impulsa;
- Drugi Newtonov zakon u impulzivnom obliku i njegova grafička interpretacija; zakon očuvanja količine gibanja i granice njegove primjene;
- doprinos ruskih i stranih znanstvenika koji su imali najveći utjecaj na razvoj ove grane fizike;

biti u mogućnosti:
- opisati i obrazložiti rezultate opažanja i pokusa;
- navesti primjere manifestacije zakona održanja količine gibanja u prirodi i tehnici;
- primijeniti stečena znanja za rješavanje fizikalnih problema o primjeni pojma "količine gibanja materijalne točke", zakona održanja količine gibanja.

Pedagoške tehnologije:

napredna tehnologija učenja;

tehnologija uranjanja u temu lekcije;

ICT.

Nastavne metode:

verbalno;

vizualni;

eksplanatorni i ilustrativni;

heuristički;

problem;

analitički;

samotestiranje;

međusobna provjera.

Obrazac ponašanja: teorijska lekcija.

Oblici organizacije aktivnosti učenja : kolektivno, male grupe, individualno.

Međupredmetne veze:

fizika i matematika;

fizika i tehnologija;

fizika i biologija;

fizika i medicina;

fizika i informatika;

Interni priključci:

Newtonovi zakoni;

težina;

inercija;

mehaničko kretanje.

Oprema:

PC, zaslon,

ploča, kreda,

balon, inercijski automobili, igračka za vodu, akvarij s vodom, model Segnerovog kotača.

Oprema:

didaktički:

referentne bilješke za učenike, testni zadaci, list za razmišljanje;

metodički:

radne programe a, kalendarsko-tematski plan;

metodičko uputstvo za nastavnika na temu “ Puls. Zakon očuvanja količine gibanja. Primjeri rješavanja problema”;

Informacijska podrška:

PC s instaliranim Windows OS-om i Microsoft Office paketom;

multimedijski projektor;

Microsoft PowerPoint prezentacije, video zapisi:

- očitovanje zakona očuvanja količine gibanja pri sudaru tijela;

- učinak trzaja;

Vrste samostalan rad:

gledalište: rješavanje problema za korištenje ZSI , rad s osnovnim sažetkom;

izvannastavni: rad sa sažetcima, s dodatnom literaturom .

Napredak lekcije:

I. Uvod

1. Organizacijski trenutak - 1-2 min.

a) provjera prisutnih, spremnost učenika za nastavu, dostupnost uniformi itd.

2. Najava teme, njena motivacija i postavljanje cilja - 5-6 min.

a) najava pravila rada na satu i najava kriterija ocjenjivanja;

b) e domaći zadatak;

c) inicijalna motivacija obrazovne aktivnosti (uključenost učenika u proces postavljanja ciljeva).

3. Aktualizacija temeljnih znanja (frontalno ispitivanje) - 4-5 min.

II. Glavni dio- 60 min

1. Proučavanje novog teorijskog materijala

a) Prezentacija novog gradiva predavanja prema planu:

jedan). Definicija pojmova: "moment tijela", "impuls sile".

2). Rješavanje kvalitativnih i kvantitativnih zadataka za izračunavanje količine gibanja tijela, količine gibanja sile, mase tijela koja međusobno djeluju.

3). Zakon očuvanja količine gibanja.

četiri). Granice primjenjivosti zakona održanja količine gibanja.

5). Algoritam za rješavanje problema na WSI. Posebni slučajevi zakona održanja količine gibanja.

6). Primjena zakona održanja količine gibanja u znanosti, tehnici, prirodi, medicini.

b) Izvođenje demonstracijskih pokusa

c) Pregledavanje multimedijske prezentacije.

d) Učvršćivanje gradiva u tijeku sata (rješavanje zadataka za korištenje ZSI, rješavanje kvalitativnih zadataka);

e) Popunjavanje pratećeg sažetka.

III. Kontrola asimilacije gradiva - 10 min.

IV. Odraz. Sumiranje - 6-7 minuta. (Vremenska rezerva 2 min.)

Prethodna priprema učenika

Učenici dobivaju zadatak da se pripreme multimedijska prezentacija te referat na teme: „Zakon održanja količine gibanja u tehnici“, „Zakon održanja količine gibanja u biologiji“, „Zakon održanja količine gibanja u medicini“.

Tijekom nastave.

I. Uvod

1. Organizacijski trenutak.

Provjera odsutnosti i spremnosti učenika za nastavu.

2. Najava teme, njena motivacija i postavljanje cilja .

a) najava pravila rada na satu i najava kriterija ocjenjivanja.

Pravila za lekciju:

Na vašim radnim površinama nalaze se referentne bilješke koje će biti glavni radni element u današnjoj lekciji.

Referentni pregled označava temu lekcije, redoslijed kojim se tema proučava.

Osim toga, danas ćemo u lekciji koristiti sustav ocjenjivanja, tj. svatko od vas će svojim radom na satu pokušati zaraditi što više više bodova, bodovat će se točno riješeni zadaci, točni odgovori na pitanja, točno objašnjenje uočenih pojava, ukupno za lekciju možete osvojiti najviše 27 bodova, odnosno točan, potpun odgovor na svako pitanje je 0,5 bodova, rješenje zadatka ocjenjuje se 1 bodom.

Sami ćete izračunati broj svojih bodova za sat i upisati ga u karticu za refleksiju, pa ako tipkate od 19-27 bodova - "odličan"; od 12–18 bodova – ocjena “dobar”; od 5-11 bodova - ocjena "zadovoljava".

b) domaća zadaća:

Naučite materijal predavanja.

Zbirka zadataka iz fizike, ur. A.P. Rymkevich br. 314, 315 (str. 47), br. 323,324 (str. 48).

u) početna motivacija obrazovne aktivnosti (uključenost učenika u proces postavljanja ciljeva):

Želim vam skrenuti pozornost na zanimljiv fenomen koji nazivamo utjecaj. Učinak udarca uvijek je kod čovjeka izazivao iznenađenje. Zašto teški čekić, postavljen na komad metala na nakovnju, samo ga pritišće uz nosač, dok ga isti čekić udarcem čekića spljošti?

A u čemu je tajna starog cirkuskog trika, kada razorni udarac čekićem o masivni nakovanj ne šteti osobi na čijim je prsima taj nakovanj postavljen?

Zašto tenisku lopticu koja leti lako možemo uhvatiti rukom, ali ne možemo uhvatiti metak bez oštećenja ruke?

U prirodi postoji nekoliko fizičkih veličina koje se mogu očuvati, a danas ćemo govoriti o jednoj od njih: to je količina gibanja.

Impuls u prijevodu na ruski znači "gurnuti", "udarati". Ovo je jedna od rijetkih fizikalnih veličina koja se može održati tijekom međudjelovanja tijela.

Objasnite uočene pojave:

ISKUSTVO #1: na demonstracijskom stolu nalaze se 2 autića, broj 1 miruje, broj 2 se kreće, kao rezultat interakcije, oba automobila mijenjaju brzinu kretanja - broj 1 dobiva brzinu, broj 2 - smanjuje brzinu njihovog kretanja. (0,5 bodova)

ISKUSTVO #2: automobili se kreću jedan prema drugom, nakon sudara mijenjaju brzinu kretanja . (0,5 bodova)

Što mislite: koja je svrha naše današnje lekcije? Što bismo trebali naučiti? (Prijedlog odgovora učenika: upoznati fizikalnu veličinu "moment", naučiti je izračunati, pronaći odnos ove fizikalne veličine s drugim fizikalnim veličinama.)(0,5 bodova)

3. Ažuriranje kompleksa znanja.

Vi i ja već znamo da ako određena sila djeluje na tijelo, onda kao rezultat toga ... .. (tijelo mijenja svoj položaj u prostoru (izvodi mehanički pokret))

Odgovor na pitanje donosi 0,5 bodova (maksimalno za točne odgovore na sva pitanja je 7 bodova)

Definirajte mehaničko gibanje.

Primjer odgovora: promjena položaja tijela u prostoru u odnosu na druga tijela naziva se mehaničko gibanje.

Što materijalna točka?

Primjer odgovora: materijalna točka je tijelo čije se dimenzije mogu zanemariti u uvjetima zadanog problema (dimenzije tijela su male u odnosu na udaljenost između njih ili tijelo prijeđe put puno veći od geometrijskih dimenzija samog tijela)

-Navedite primjere materijalnih točaka.

Primjer odgovora: automobil na putu od Orenburga do Moskve, čovjek i mjesec, klupko na dugoj niti.

Što je masa? Mjerne jedinice u SI?

Primjer odgovora: masa je mjera za tromost tijela, skalarna fizikalna veličina, označava se latiničnim slovom m, mjerne jedinice u SI - kg (kilogram).

Što znači izraz: "tijelo je inertnije", "tijelo je manje inertno"?

Primjer odgovora: inertniji - sporo mijenja brzinu, manje inertan - brže mijenja brzinu.

Dajte definiciju sile, navedite njezine mjerne jedinice i glavne

karakteristike.

Primjer odgovora: sila - vektorska fizikalna veličina, koja je kvantitativna mjera djelovanja jednog tijela na drugo (kvantitativna mjera međudjelovanja dva ili više tijela), karakterizirana modulom, smjerom, točkom primjene, mjereno u SI u Newtonima (N).

- Koje moći poznajete?

Primjer odgovora: gravitacija, sila elastičnosti, sila reakcije oslonca, težina tijela, sila trenja.

Kao što razumijete: rezultanta sila primijenjenih na tijelo jednaka je

10 N?

Primjer odgovora: geometrijski zbroj sila koje djeluju na tijelo je 10 N.

Što će se dogoditi s materijalnom točkom pod djelovanjem sile?

Primjer odgovora: materijalna točka počinje mijenjati brzinu svog kretanja.

Kako brzina tijela ovisi o njegovoj masi?

Primjer odgovora: jer masa je mjera tromosti tijela, tada tijelo veće mase sporije mijenja brzinu, tijelo manje mase brže mijenja brzinu.

Koji se referentni sustavi nazivaju inercijskim?

Primjer odgovora: Inercijski referentni sustavi su takvi referentni sustavi koji se gibaju pravocrtno i jednoliko ili miruju.

Navedite prvi Newtonov zakon.

Primjer odgovora: postoje takvi referentni okviri u odnosu na koje translatorno gibajuća tijela zadržavaju svoju brzinu konstantnom ili miruju ako na njih ne djeluju druga tijela ili su djelovanja tih tijela kompenzirana.

- Navedite treći Newtonov zakon.

\Primjer odgovora: sile kojima tijela djeluju jedno na drugo jednake su po apsolutnoj vrijednosti i usmjerene duž jedne ravne crte u suprotnim smjerovima.

Navedite drugi Newtonov zakon.

gdje i brzine 1 i 2 lopte prije interakcije, i - brzina loptica nakon interakcije, i - mase kuglica.

Zamjenom posljednje dvije jednakosti u formulu trećeg Newtonovog zakona i transformacijama dobivamo:

, oni.

Zakon održanja količine gibanja formuliran je na sljedeći način: geometrijski zbroj impulsa zatvorenog sustava tijela ostaje konstantan za bilo kakve interakcije tijela ovog sustava međusobno.

Ili:

Ako je zbroj vanjskih sila jednak nuli, tada je količina gibanja sustava tijela očuvana.

Sile kojima tijela sustava međusobno djeluju nazivaju se unutarnjim, a sile koje stvaraju tijela koja ne pripadaju ovom sustavu nazivaju se vanjskima.

Sustav na koji ne djeluju vanjske sile ili je zbroj vanjskih sila jednak nuli nazivamo zatvorenim.

U zatvorenom sustavu tijela mogu samo izmjenjivati impulse, dok se ukupna vrijednost impulsa ne mijenja.

Granice primjene zakona održanja količine gibanja:

Samo u zatvorenim sustavima.

Ako je zbroj projekcija vanjskih sila na neki pravac jednak nuli, tada se u projekciji samo na taj pravac može pisati: pini X = pcon X (zakon očuvanja komponente količine gibanja).

Ako je trajanje procesa međudjelovanja kratko, a sile koje proizlaze iz međudjelovanja velike (udar, eksplozija, hitac), tada se u tom kratkom vremenu može zanemariti impuls vanjskih sila.

Primjer zatvorenog sustava po horizontalnom pravcu je top iz kojeg se ispaljuje hitac. Fenomen trzaja (povratka) puške pri opaljenju. Vatrogasci iskuse isti udarac kada usmjere snažan mlaz vode na predmet koji gori i jedva drže crijevo.

Danas biste trebali naučiti metode za rješavanje kvalitativnih i kvantitativnih problema na ovu temu i naučiti ih primijeniti u praksi.

Unatoč činjenici da ovu temu mnogi vole, ona ima svoje osobitosti i poteškoće. Glavna je poteškoća u tome nema jedinstvenog univerzalna formula koja bi se mogla koristiti u rješavanju određenog problema na zadanu temu. U svakom zadatku formula se pokaže drugačijom, a vi ste ti koji je morate dobiti analizom uvjeta predloženog zadatka.

Kako bismo vam olakšali ispravno rješavanje problema, predlažem korištenje ALGORITAM ZA RJEŠAVANJE ZADATAKA.

Ne treba je učiti napamet, po njoj se možete voditi, gledajući u bilježnicu, ali kako budete rješavali zadatke, postupno će se sama zapamtiti.

Želim vas odmah upozoriti: ne razmatram probleme bez slike, čak ni ispravno riješene!

Dakle, razmotrit ćemo kako, korištenjem predloženog ALGORITMA ZA RJEŠAVANJE PROBLEMA, rješavati probleme.

Da bismo to učinili, počnimo s korak-po-korak rješenjem prvog zadatka: (zadaci u opći pogled)

Razmotrite algoritam za rješavanje problema o primjeni zakona održanja količine gibanja. (slajd s algoritmom, u referentnim bilješkama upišite crteže)

Algoritam za rješavanje problema o zakonu održanja količine gibanja:

Napraviti crtež na kojem označiti smjerove koordinatnih osi, vektore brzina tijela prije i poslije međudjelovanja;

2) Napišite u vektorskom obliku zakon održanja količine gibanja;

3) Zapišite zakon održanja količine gibanja u projekciji na koordinatnu os;

4) Iz dobivene jednadžbe izraziti nepoznatu veličinu i pronaći njezinu vrijednost;

RJEŠENJE ZADATAKA (Posebni slučajevi ZSI za samostalno rješavanje problema br. 3):

(točno rješenje 1 zadatka - 1 bod)

1. Na kolica mase 800 kg, koja se kotrljaju po vodoravnoj tračnici brzinom 0,2 m/s, nasuto je 200 kg pijeska.

Kolika je bila brzina trolejbuta nakon toga?

2. Automobil mase 20 tona kreće se brzinom 0,3 m/s, prestiže vagon težak 30 tona, krećući se brzinom od 0,2 m/s.

Kolika je brzina vagona nakon rada spojnice?

3. Koju će brzinu postići jezgra od lijevanog željeza koja leži na ledu ako se metak koji leti vodoravno brzinom od 500 m/s odbije od nje i krene u suprotnom smjeru brzinom od 400 m/s? Težina metka 10 g, težina jezgre 25 kg. (zadatak je rezervni, tj. rješava se ako ostane vremena)

(Rješenja zadataka prikazuju se na ekranu, učenici uspoređuju svoje rješenje sa standardom, analiziraju pogreške)

Velika važnost ima zakon očuvanja momenta za proučavanje mlaznog pogona.

Pod, ispodmlazni pogonrazumjeti kretanje tijela koje nastaje pri odvajanju od tijela određenom brzinom bilo kojeg njegova dijela. Kao rezultat toga, samo tijelo dobiva suprotno usmjerenu količinu gibanja.

Napuhati gumeni dječji balon bez vezivanja rupa, osloboditi ga iz ruku.

Što će se dogoditi? Zašto? (0,5 bodova)

(Predloženi odgovor: Zrak u lopti stvara pritisak na ljusku u svim smjerovima. Ako rupa u lopti nije vezana, tada će zrak početi izlaziti iz nje, dok će se sama ljuska kretati u suprotnom smjeru. To slijedi iz zakona održanja količine gibanja: količina gibanja lopte prije interakcije nula, nakon interakcije moraju dobiti impulse jednake veličine i suprotnog smjera, tj. kretati se u suprotnim smjerovima.)

Kretanje lopte je primjer mlaznog pogona.

Video mlazni pogon.

Nije teško izraditi radne modele uređaja mlaznih motora.

Godine 1750. mađarski fizičar J.A. Segner demonstrirao je svoj uređaj koji je u čast svog tvorca nazvan "Segnerov kotač".

Veliki "Segner kotač" može se napraviti od velike vrećice za mlijeko: na dnu suprotnih zidova vrećice morate napraviti rupu kroz vrećicu, probušiti vrećicu olovkom. Zavežite dva konca na vrh torbe i objesite torbu na neku prečku. Začepite rupe olovkama i napunite vrećicu vodom. Zatim pažljivo uklonite olovke.

Objasnite uočenu pojavu. Gdje se može primijeniti? (0,5 bodova)

(Prijedlog odgovora učenika: iz rupa će izletjeti dva mlaza u suprotnim smjerovima, a javit će se reaktivna sila koja će rotirati paket. Segnerov kotač može se koristiti u biljci za zalijevanje gredica ili gredica.)

Sljedeći model: rotirajući balon. U napuhanom dječjem balonu, prije vezivanja rupe koncem, u nju umetnemo cijev za sok savijenu pod pravim kutom. Ulijte vodu u tanjir manjeg promjera od kuglice i tamo spustite kuglicu tako da cijev bude sa strane. Zrak će izaći iz balona i balon će se početi okretati na vodi pod djelovanjem reaktivne sile.

ILI: u napuhani dječji balon, prije vezivanja rupice koncem, umetnite cijev od soka savijenu pod pravim kutom, objesite cijelu konstrukciju na nit, kada zrak počne izlaziti iz balona kroz cijev, balon počinje rotirati ..

Objasnite uočenu pojavu. (0,5 bodova)

Video "Mlazni pogon"

Gdje vrijedi zakon održanja količine gibanja? Naši dečki će nam pomoći odgovoriti na ovo pitanje.

Poruke i prezentacije učenika.

Teme poruka i prezentacija:

1. "Primjena zakona održanja količine gibanja u tehnici i svakodnevnom životu"

2. "Primjena zakona o održanju količine gibanja u prirodi".

3. "Primjena zakona o održanju momenta u medicini"

Kriteriji evaluacije:

Sadržaj materijala i njegov znanstveni karakter - 2 boda;

Dostupnost prezentacije - 1 bod;

Poznavanje gradiva i njegovo razumijevanje – 1 bod;

Dizajn - 1 bod.

Maksimalna ocjena je 5 bodova.

Pokušajmo sada odgovoriti na sljedeća pitanja: (1 bod za svaki točan odgovor, 0,5 bodova za nepotpun odgovor).

"Zanimljivo je"

1. U jednoj od serija crtića "Pa, čekaj!" za mirnog vremena, vuk, da bi sustigao zeca, uzima više zraka u prsa i puše u jedro. Brod ubrzava i ... Je li ovaj fenomen moguć?

(Predloženi odgovor učenika: Ne, jer je sustav vuk-jedro zatvoren, što znači da je ukupna količina gibanja jednaka nuli, da bi se čamac gibao brže potrebna je vanjska sila. Samo vanjske sile mogu promijeniti količinu gibanja sustava . Vuk - zrak - unutarnja sila. )

2. Junak knjige E. Raspea, barun Munchausen, rekao je: „Uhvativši se za kikicu, povukao sam je svom snagom i bez većih poteškoća izvukao sebe i svog konja iz močvare koju sam čvrsto stisnuo. s obje noge, poput kliješta."

Je li moguće odgajati se na ovaj način ?

(Predloženi odgovor učenika: samo vanjske sile mogu promijeniti moment količine gibanja sustava tijela, stoga se podižu na ovaj način Zabranjeno je, jer u ovom sustavu djeluju samo unutarnje sile. Prije interakcije, impuls sustava bio je nula. Djelovanje unutarnjih sila ne može promijeniti zamah sustava, stoga će nakon međudjelovanja zamah biti nula).

3. Znan stara legenda o bogatašu s vrećom zlata, koji, budući da je apsolutno glatki led jezera, smrznula se, ali se nije htjela rastati s bogatstvom. Ali mogao je pobjeći da nije bio tako pohlepan!

(Prijedlog odgovora učenika: Bilo je dovoljno odgurnuti vreću zlata od sebe i sam bogataš bi kliznuo po ledu u suprotnom smjeru prema zakonu održanja količine gibanja.)

III. Kontrola asimilacije materijala:

Testni zadaci (Prilog 1)

(Ispitivanje se provodi na listovima papira između kojih je postavljen karbonski papir, na kraju testiranja jedan primjerak daje se nastavniku, drugi susjedu u klupi, međusobna provjera) (5 bodova)

IV. Odraz. Sažimajući (Prilog 2)

Završavajući lekciju, želio bih reći da se zakoni fizike mogu primijeniti na rješavanje mnogih problema. Danas ste u lekciji naučili primijeniti u praksi jedan od najtemeljnijih zakona prirode: zakon održanja količine gibanja.

Molim vas da ispunite list "Refleksija" na kojem možete prikazati rezultate današnje lekcije.

Popis korištene literature:

Literatura za nastavnike

glavni:

ur. Pinsky A.A., Kabardina O.F. Fizika 10. razred: udžbenik za obrazovne ustanove a škole iz dubinsko proučavanje fizika: profilna razina. - M.: Prosvjetljenje, 2013 .

Kasyanov V.A. Fizika. 10. razred: udžbenik za općeobrazovne studijeinstitucija. – M. : Bustard, 2012.

Fizika 7-11. Knjižnica vizualnih pomagala. Elektroničko izdanje. M .: "Drofa", 2012

dodatno:

Myakishev G. Ya., Bukhovtsev B. B., Sotsky N. N. Fizika-10: 15. izdanje. – M.: Prosvjetljenje, 2006.

Myakishev G. Ya. Mehanika - 10: Ed. 7., stereotip. – M.: Bustard, 2005.

Rymkevich A.P. Fizika. Zadachnik-10 - 11: Ed. 10., stereotip. – M.: Bustard, 2006.

Saurov Yu. A. Modeli lekcija-10: knjiga. za učitelja. - M .: Obrazovanje, 2005.

Kupershtein Yu. S. Fizika-10: osnovni sažeci i diferencirani problemi. - St. Petersburg: rujan 2004.

Korišteni internetski resursi

Literatura za studente:

Myakishev G.Ya. Fizika. 10. razred: udžbenik za obrazovne ustanove: osnovni i razine profila. - M.: Prosvjetljenje, 2013 .

Gromov S.V. Fizika-10.M."Prosvjeta" 2011

Rymkevich P.A. Zbirka zadataka iz fizike. M .: "Drofa" 2012.

Prilog 1

Opcija broj 1.

1. Koja je od navedenih veličina skalarna?

A. masa.

B. impuls tijela.

B. snaga.

2. Tijelo mase m giba se brzinom. Koliki je moment količine gibanja tijela?

ALI.

B. m

NA.

3. Kako se zove fizikalna veličina jednaka umnošku sile i vremena njezina djelovanja?

A. Zamah tijela.

B. Projekcija sile.

B. Impuls sile.

4. U kojim jedinicama se mjeri impuls sile?

A. 1 N s

B. 1 kg

B. 1 N

5. Kako je usmjerena količina gibanja tijela?

A. Ima isti smjer kao sila.

B. U istom smjeru kao i brzina tijela.

6. Kolika je promjena količine gibanja tijela ako na njega 5 sekundi djeluje sila od 15 N?

A. 3 kg m/s

B. 20 kg m/s

H. 75 kg m/s

7. Kako se zove udar, pri kojem dio kinetičke energije sudarajućih tijela odlazi na njihovu nepovratnu deformaciju, mijenjajući unutarnju energiju tijela?

A. Apsolutno neelastični udar.

B. Apsolutno elastični udar

V. Središnja.

8. Koji od izraza odgovara zakonu očuvanja količine gibanja za slučaj međudjelovanja dvaju tijela?

A. = m

NA. m =

9. Na kojem se zakonu temelji postojanje mlaznog pogona?

A. Prvi Newtonov zakon.

B. Zakon univerzalne gravitacije.

B. Zakon očuvanja količine gibanja.

10. Primjer mlaznog pogona je

A. Fenomen trzaja pri pucanju iz oružja.

B. Izgaranje meteorita u atmosferi.

B. Gibanje pod utjecajem sile teže.

Prilog 1

Opcija broj 2.

1. Koja je od navedenih veličina vektorska?

A. impuls tijela.

B. masa.

V. vrijeme.

2. Koji izraz određuje promjenu količine gibanja tijela?

ALI. m

B. t

NA. m

3. Kako se zove fizikalna veličina jednaka umnošku mase tijela i vektora njegove trenutne brzine?

A. Projekcija sile.

B. Impuls sile.

B. Impuls tijela.

4. Kako se zove jedinica količine gibanja tijela izražena kroz osnovne jedinice Međunarodnog sustava?

A. 1 kg m/s

B. 1 kg m/s 2

V. 1 kg m 2 / s 2

5. Kamo je usmjerena promjena količine gibanja tijela?

A. U istom smjeru kao i brzina tijela.

B. U istom smjeru kao sila.

B. U smjeru suprotnom od kretanja tijela.

6. Koliki je moment količine gibanja tijela mase 2 kg koje se giba brzinom 3 m/s?

A. 1,5 kg m/s

B. 9 kg m/s

B. 6 kg m/s

7. Kako se zove udar, pri kojem je deformacija sudarajućih tijela reverzibilna, t.j. nestaje nakon prekida interakcije?

A. Apsolutno elastični udar.

B. Apsolutno neelastični udar.

V. Središnja.

8. Koji od izraza odgovara zakonu očuvanja količine gibanja za slučaj međudjelovanja dvaju tijela?

ALI. = m

NA. m =

9. Zakon održanja količine gibanja je ispunjen ...

A. Uvijek.

B. Obavezno u odsutnosti trenja u bilo kojem referentnom sustavu.

B. Samo u zatvorenom sustavu.

10. Primjer mlaznog pogona je ...

A. Fenomen trzaja prilikom ronjenja iz čamca u vodu.

B. Fenomen povećanja tjelesne težine uzrokovan ubrzanim kretanjem

oslonci ili ovjes.

B. Pojava privlačenja tijela Zemljom.

odgovori:

Opcija broj 1

Opcija broj 2

1. A 2. B 3. C 4. A 5. B 6. C 7. A 8. B 9. C 10. A

1 zadatak - 0,5 bodova

Maksimalno pri ispunjavanju svih zadataka - 5 bodova

Dodatak 2

Osnovni nacrt.

Datum ___________.

Tema sata: „Moment tijela. Zakon o održanju momenta.

1. Količina gibanja tijela je __________________________________________________

2. Formula za izračun količine gibanja tijela: ________________________________

3. Mjerne jedinice za količinu gibanja tijela: ___________________________________

4. Smjer količine gibanja tijela uvijek se poklapa sa smjerom ___________

5.Impuls sile - ovo je __________________________________________________

6. Formula za izračun momenta sile :___________________________________

7. Mjerne jedinice moment sile ___________________________________

8. Smjer impulsa sile uvijek se poklapa sa smjerom ______________________________________________________________________

9. Zapišite drugi Newtonov zakon u impulzivnom obliku:

______________________________________________________________________

10. Apsolutno elastični udar je _______________________________________

______________________________________________________________________

11. Apsolutno neelastični udar je _____________________________________

______________________________________________________________________

12. Kod savršeno elastičnog udarca dolazi do __________________________

______________________________________________________________________

16. Matematički zapis zakona: _______________________________________

17. Granice primjenjivosti zakona o održanju količine gibanja:

_____________________________________________________________________

18. Algoritam za rješavanje problema o zakonu održanja količine gibanja:

1)____________________________________________________________________

2)____________________________________________________________________

3)____________________________________________________________________

4)____________________________________________________________________

19. Posebni slučajevi zakona održanja količine gibanja:

A) apsolutno elastična interakcija: Projekcija na os OX: 0,3 m/s, sustiže automobil mase 30 tona, koji se kreće brzinom 0,2 m/s. Kolika je brzina vagona nakon rada spojnice?

____________

Odgovor:

21. Primjena zakona održanja količine gibanja u tehnici i svakodnevnom životu:

a) Mlazni pogon je ___________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Primjeri mlaznog pogona: _____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

c) pojava trzaja ________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

22. Primjena zakona o održanju količine gibanja u prirodi:

23. Primjena zakona održanja količine gibanja u medicini:

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

24. Zanimljivo je:

1. Postoji stara legenda o bogatašu s vrećom zlata, koji se, nalazeći se na apsolutno glatkom ledu jezera, smrznuo, ali se nije želio odvojiti od svog bogatstva. Ali mogao je pobjeći da nije bio tako pohlepan! Kako?__________________________________________________________________

2. U jednoj od serija crtića "Pa, čekaj!" za mirnog vremena, vuk, da bi sustigao zeca, uzima više zraka u prsa i puše u jedro. Brod ubrzava i ... Je li ovaj fenomen moguć? Zašto?

3. Junak knjige E. Raspea, barun Munchausen, rekao je: „Uhvativši se za kikicu, povukao sam je svom snagom i bez većih poteškoća izvukao sebe i svog konja iz močvare koju sam čvrsto stisnuo. s obje noge, poput kliješta."

Je li moguće odgajati se na ovaj način? Zašto?

Razredna ocjena ______________

Dodatak 3

List za refleksiju

Prezime Ime __________________________________________

Skupina________________________________________________

1. Radio sam na lekciji
2. Svojim radom u lekciji, I
3. Pouka mi se učinila
4. Za lekciju I
5. Moje raspoloženje
6. Gradivo lekcije bilo je

7. Čini mi se domaća zadaća

aktivno pasivno
zadovoljan (na) / nisam zadovoljan (na)
kratko dugo
nije umoran / umoran
postalo bolje / postalo gore
jasno / nije jasno
korisno / beskorisno
zanimljivo / dosadno
lako / teško
zainteresiran / nezainteresiran