Kūno impulsas. Mokomosios pamokos disciplinoje „Fizika“ metodinis tobulinimas tema: „Impulsas. Impulso tvermės dėsnis. Reaktyvinis varymas“ Problemų sprendimo pavyzdžiai

Jo judesiai, t.y. dydis .

Pulsas yra vektorinis dydis, kryptis sutampa su greičio vektoriumi.

SI impulso vienetas: kg m/s .

Kūnų sistemos impulsas yra lygus visų į sistemą įtrauktų kūnų impulsų vektorinei sumai:

Impulso tvermės dėsnis

Jei sąveikaujančių kūnų sistemą papildomai veikia, pavyzdžiui, išorinės jėgos, tai šiuo atveju galioja santykis, kuris kartais vadinamas impulso kitimo dėsniu:

Uždarai sistemai (nesant išorinių jėgų) galioja impulso išsaugojimo dėsnis:

Impulso išsaugojimo dėsnio veikimas gali paaiškinti atatrankos reiškinį šaudant iš šautuvo arba šaudant iš artilerijos. Be to, visų reaktyvinių variklių veikimo principas grindžiamas impulso išsaugojimo įstatymu.

Sprendžiant fizines problemas, impulso tvermės dėsnis naudojamas tada, kai nereikia žinoti visų judėjimo detalių, tačiau svarbus kūnų sąveikos rezultatas. Tokios problemos, pavyzdžiui, yra problemos, susijusios su kūnų smūgiu ar susidūrimu. Impulso išsaugojimo dėsnis naudojamas vertinant kintamos masės kūnų, tokių kaip nešančiosios raketos, judėjimą. Didžiąją tokios raketos masės dalį sudaro kuras. Aktyviojoje skrydžio fazėje šis kuras išdega, o raketos masė šioje trajektorijos dalyje greitai mažėja. Taip pat impulso išsaugojimo dėsnis būtinas tais atvejais, kai sąvoka netaikytina. Sunku įsivaizduoti situaciją, kai nejudantis kūnas akimirksniu įgauna tam tikrą greitį. Įprastoje praktikoje kūnai visada įsibėgėja ir įgyja greitį palaipsniui. Tačiau judant elektronams ir kitoms subatominėms dalelėms jų būsena staigiai pasikeičia, neliekant tarpinėse būsenose. Tokiais atvejais negalima taikyti klasikinės „pagreičio“ sąvokos.

Problemų sprendimo pavyzdžiai

1 PAVYZDYS

Pratimas

100 kg masės sviedinys skrenda horizontaliai geležinkelio bėgių 500 m/s greičiu atsitrenkia į automobilį 10 tonų sveriančiu smėliu ir jame įstrigo. Kokį greitį pasieks automobilis, jei jis judės 36 km/h greičiu priešinga sviedinio judėjimui kryptimi?

Sprendimas

Automobilio + sviedinio sistema yra uždara, todėl šiuo atveju galima taikyti impulso tvermės dėsnį.

Padarykime piešinį, nurodantį kūnų būklę prieš ir po sąveikos.

Kai sviedinys ir automobilis sąveikauja, atsiranda neelastingas smūgis. Impulso išsaugojimo įstatymas šiuo atveju bus parašytas taip:

Pasirinkę ašies kryptį, kad ji sutaptų su automobilio judėjimo kryptimi, rašome šios lygties projekciją į koordinačių ašį:

iš kur atsiranda automobilio greitis pataikius į sviedinį:

Vienetus konvertuojame į SI sistemą: t kg.

Paskaičiuokime:

Atsakymas

Sviediniui atsitrenkus, automobilis judės 5 m/s greičiu.

2 PAVYZDYS

Pratimas

M=10 kg sveriančio sviedinio greitis v=200 m/s viršutiniame taške. Šiuo metu jis suskilo į dvi dalis. Mažesnė dalis, kurios masė m 1 =3 kg, gavo greitį v 1 =400 m/s ta pačia kryptimi kampu į horizontalę. Kokiu greičiu ir kokia kryptimi skris didžioji dalis sviedinio?

Sprendimas

Sviedinio trajektorija yra parabolė. Kūno greitis visada nukreiptas tangentiškai į trajektoriją. Viršutiniame trajektorijos taške sviedinio greitis yra lygiagretus ašiai.

Užrašykime impulso išsaugojimo dėsnį:

Nuo vektorių pereikime prie skaliarinių dydžių. Norėdami tai padaryti, padėkite abi vektoriaus lygybės puses kvadratu ir naudokite formules:

Atsižvelgdami į tai ir į tai, randame antrojo fragmento greitį:

Pakeisdami skaitines fizikinių dydžių vertes į gautą formulę, apskaičiuojame:

Daugumos sviedinio skrydžio kryptį nustatome naudodami:

Pakeitę skaitines reikšmes į formulę, gauname:

Atsakymas

Didžioji dalis sviedinio skris žemyn 249 m/s greičiu kampu horizontaliai.

3 PAVYZDYS

Pratimas

Traukinio masė – 3000 tonų, trinties koeficientas – 0,02. Kokio tipo lokomotyvas turi būti, kad traukinys 2 minutes nuo judėjimo pradžios pasiektų 60 km/h greitį?

Sprendimas

Kadangi traukinį veikia (išorinė jėga), sistema negali būti laikoma uždara, o impulso tvermės dėsnis šiuo atveju netenkinamas.

Pasinaudokime impulso kitimo dėsniu:

Kadangi trinties jėga visada nukreipta priešinga kūno judėjimui kryptimi, trinties jėgos impulsas pateks į lygties projekciją į koordinačių ašį (ašies kryptis sutampa su traukinio judėjimo kryptimi). "minuso" ženklas:

KŪNO MOMENTAS – tai vektorinis dydis, lygus kūno masės ir jo greičio sandaugai:

Impulso vienetas SI sistemoje laikomas 1 kg sveriančio kūno, judančio 1 m/s greičiu, impulsas. Šis vienetas vadinamas KILOGRAM-METRU PER SEKUNDĘ (kg . m/s).

KŪNŲ SISTEMA, KURIE NESISVEKA SU KITI KŪNAI, NĖRA ŠIOS SISTEMOS DALIS, vadinama UŽDARYTA.

Uždaroje kūnų sistemoje išsaugojimo dėsnis yra patenkinamas impulsui.

UŽDAROJE KŪNŲ SISTEMOJE KŪNO MOMENTO GEOMETRINĖ SUMMA IŠLIEKA PASTOVI BET KOKIAMS ŠIOS SISTEMOS KŪNŲ SĄVEIKAMS TARP TARP.

Reaktyvusis judėjimas pagrįstas impulso išsaugojimo įstatymu. Degant kurui, iš raketos antgalio tam tikru greičiu išmetamos iki aukštos temperatūros įkaitintos dujos. Tuo pačiu metu jie sąveikauja su raketa. Jei prieš pradedant veikti varikliui impulsų suma

raketa ir kuras buvo lygus nuliui, po dujų išleidimo jis turėtų išlikti toks pat:

čia M yra raketos masė; V - raketos greitis;

m – išmetamų dujų masė; v - dujų srauto greitis.

Iš čia gauname raketos greičio išraišką:

Pagrindinė reaktyvinio variklio savybė yra ta, kad norint judėti, jam nereikia terpės, su kuria jis galėtų sąveikauti. Todėl raketa yra vienintelė transporto priemonė, galinti judėti beorėje erdvėje.

Didysis rusų mokslininkas ir išradėjas Konstantinas Eduardovičius Ciolkovskis įrodė galimybę panaudoti raketas kosmoso tyrinėjimams. Jis sukūrė raketos projektavimo schemą ir rado reikalingus kuro komponentus. Tsiolkovskio darbai buvo pirmųjų erdvėlaivių kūrimo pagrindas.

1957 metų spalio 4 dieną mūsų šalyje buvo paleistas pirmasis pasaulyje dirbtinis Žemės palydovas, o 1961 metų balandžio 12 dieną Jurijus Aleksejevičius Gagarinas tapo pirmuoju Žemės kosmonautu. Šiuo metu erdvėlaiviai tyrinėja kitas planetas saulės sistema, kometos, asteroidai. Amerikiečių astronautai nusileido Mėnulyje, ruošiamas pilotuojamas skrydis į Marsą. Mokslinės ekspedicijos orbitoje veikė ilgą laiką. Sukurta erdvėlaivių daugkartinio naudojimo „Shuttle“ ir „Challenger“ (JAV), „Buran“ (Rusija), vyksta darbai kuriant mokslinę stotį „Alfa“ Žemės orbitoje, kurioje kartu dirbs skirtingų šalių mokslininkai.

Reaktyvinį variklį taip pat naudoja kai kurie gyvi organizmai. Pavyzdžiui, kalmarai ir aštuonkojai juda išmesdami vandens srovę priešinga jų judėjimui kryptimi.

4/2. Eksperimentinė užduotis tema „Molekulinė fizika“: oro slėgio pokyčių stebėjimas keičiantis temperatūrai ir tūriui.

Prijunkite gofruotą cilindrą prie manometro ir išmatuokite slėgį cilindro viduje.

Įdėkite cilindrą į indą su karštu vandeniu. Kas vyksta?

Suspauskite cilindrą. Kas vyksta?

kosmoso tyrimai. Puslaidininkinis diodas, pn sandūra ir jo savybės. Puslaidininkinių įtaisų taikymas. 1-ojo termodinamikos dėsnio taikymo uždavinys.

Kūno impulsas– yra kūno masės ir jo greičio p = mv (kg * m/s) sandauga. Kūno impulsas yra judesio kiekis. Kūno impulso pokytis yra lygus jėgos impulso pokyčiui. ∆p = F∆t
Kūnų momentų suma prieš sąveiką yra lygi impulsų sumai po sąveikos ARBA: Geometrinė kūnų momentų suma uždaroje sistemoje išlieka pastovi. m1v1 + m2v2 = konst

Judėjimo judesys grindžiamas impulso išsaugojimo dėsniu - tai judėjimas, kurio metu kūno dalis yra atskirta, o kita gauna papildomą pagreitį.
Reaktyvinis varymas technologijose: Pvz., (lėktuvuose ir raketose)
Reaktyvinis varymas gamtoje: PAVYZDŽIUI (moliuskai, aštuonkojai). Didelė svarba turi kosminės informacijos tolesnei mokslo ir technologijų plėtrai. Kosmoso tyrimai, matyt, netolimoje ateityje lems revoliucinius pokyčius daugelyje inžinerijos ir technologijų sričių, taip pat medicinoje. Kosmoso technologijų plėtros rezultatai bus pritaikyti pramonės ir žemės ūkio darbuose, tyrinėjant Pasaulio vandenyno gelmes ir poliarinius tyrimus, sporto varžybose, geologinės įrangos gamyboje ir kitose srityse. Puslaidininkinis diodas – puslaidininkinis įtaisas, turintis vieną elektros sandūrą ir du laidus (elektrodus) Elektronų skylės sandūra – tai puslaidininkio sritis, kurioje vyksta erdvinis laidumo tipo pokytis (nuo elektroninės n srities iki skylės p sritis). Puslaidininkiniai įtaisai naudojami: autotransporto komplekse. elektroninis uždegimas. elektroninis valdymo blokas. LED: jutikliai, priekiniai žibintai, šviesoforai ir kt. Globali padėties nustatymo sistema. Mobilieji telefonai

6 Visuotinės gravitacijos dėsnis. Gravitacija. Laisvas kūnų kritimas. Kūno svoris. Nesvarumas. Magnetinis laukas. Magnetinė indukcija, magnetinės indukcijos linijos. Amperinė jėga ir jos taikymas. Užduotis – pritaikyti nuolatinės srovės darbo ar galios formules.

Gravitacijos dėsnis Niutono dėsnis, apibūdinantis gravitacinę sąveiką klasikinės mechanikos rėmuose. Šį dėsnį apie 1666 m. atrado Niutonas. Jame teigiama, kad gravitacinės traukos jėga tarp dviejų materialių masės taškų, atskirtų atstumu, yra proporcinga abiem masėms ir atvirkščiai proporcinga atstumo tarp jų kvadratui. Gravitacija- jėga, veikianti bet kurį materialų kūną, esantį šalia Žemės paviršiaus arba kito astronominio kūno. Laisvas kritimas- tolygiai kintamas judėjimas veikiamas gravitacijos, kai kitų kūną veikiančių jėgų nėra arba jos yra nežymiai mažos. Svoris- kūno jėga į atramą (arba pakabą ar kitokio tipo tvirtinimą), neleidžianti nukristi, atsirandanti gravitacijos lauke P=mg. Nesvarumas- būsena, kai yra kūno sąveikos su atrama (kūno svoriu) jėga, atsirandanti dėl gravitacinės traukos, kitų masės jėgų, ypač inercinės jėgos, kuri atsiranda pagreitinto kūno judėjimo metu. nėra. Magnetinis laukas- jėgos laukas, veikiantis judančius elektros krūvius ir kūnus, turinčius magnetinį momentą, neatsižvelgiant į jų judėjimo būseną. Magnetinė indukcija- vektorinis dydis, kuris yra jėga, būdinga magnetiniam laukui (jo veikimui įkrautoms dalelėms) tam tikrame erdvės taške. Nustato jėgą, kuria magnetinis laukas veikia greičiu judantį krūvį.
Magnetinės indukcijos linijos- tiesės, kurių liestinės nukreiptos taip pat, kaip ir magnetinės indukcijos vektorius tam tikrame lauko taške.

7 Elektromagnetinės indukcijos reiškinys, šio reiškinio panaudojimas. Elektromagnetinės indukcijos dėsnis. Lenzo taisyklė. Darbas. Kailis. energijos. Kinetinė ir potenciali energija. Kailio išsaugojimo įstatymas. energijos. E.Z: Suminės elektros grandinės varžos matavimas nuoseklioje jungtyje. Elektromagnetinė indukcija yra elektrinio toro atsiradimo uždaroje grandinėje reiškinys, kai pasikeičia per jį einantis magnetinis srautas. Jį atrado Michaelas Faradelis. Elektros reiškinys Aguona. indukcija naudojami elektros ir radijo inžinerijos įrenginiuose: generatoriuose, transformatoriuose, droseliuose ir kt. Faradėjaus elektromagnetinės indukcijos dėsnis yra pagrindinis elektrodinamikos dėsnis, susijęs su transformatorių, droselių, daugelio tipų elektros variklių ir generatorių veikimo principais. Įstatymas sako: bet kurios uždaros grandinės indukuotoji elektrovaros jėga (EMF) yra lygi per šią kilpą einančio magnetinio srauto kitimo greičiui, paimtam su minuso ženklu. Lenzo taisyklė nustato indukcijos srovės kryptį ir teigia: indukcijos srovė visada turi tokią kryptį, kad susilpnina srovę sužadinančios priežasties poveikį. Kailis. Darbas- yra fizikinis dydis, kuris yra jėgos ar jėgų poveikio kūnui ar sistemai skaliarinis kiekybinis matas, priklausomai nuo skaitinės vertės, jėgos (jėgų) krypties ir taško (taškų), kūno judėjimo. arba sistema Fizikoje kailis. energijos apibūdina mechaninės sistemos komponentų potencialių ir kinetinių energijų sumą. Kailis. energijos- tai energija, susijusi su objekto judėjimu ar jo padėtimi, galimybe atlikti mechaninį darbą. Kailio išsaugojimo įstatymas. energijos teigia, kad jei kūną ar sistemą veikia tik konservatyvios jėgos (ir išorinės, ir vidinės), tai to kūno ar sistemos suminė mechaninė energija išlieka pastovi. Izoliuotoje sistemoje, kurioje veikia tik konservatyvios jėgos, išsaugoma visa mechaninė energija. Potencialas – tai kūno potencialas, jis įasmenina, kokį darbą GALI atlikti kūnas! O kinetinė yra jėga, kuri jau daro darbą. Energijos tvermės dėsnis- gamtos dėsnis, nustatytas empiriškai ir susidedantis iš to, kad izoliuotai fizinę sistemą galima įvesti skaliarinį fizikinį dydį, kuris yra sistemos parametrų funkcija ir vadinamas energija, kuri laikui bėgant išsaugoma. Kadangi energijos tvermės dėsnis netaikomas konkretiems dydžiams ir reiškiniams, o atspindi bendrą modelį, kuris galioja visur ir visada, jį galima vadinti ne dėsniu, o energijos tvermės principu. Potencinė energija- energija, kurią lemia sąveikaujančių kūnų arba to paties kūno dalių santykinė padėtis. Kinetinė energija- atvejis, kai kūnas juda veikiamas jėgos, jis ne tik gali, bet ir atlieka tam tikrą darbą

8 Mechaninės vibracijos, mechaninės charakteristikos. vibracijos: amplitudė, periodas, dažnis. Laisvos ir priverstinės vibracijos. Rezonansas. Savęs indukcija. Induktyvumas. Ritės magnetinio lauko energija. Judėjimo išliekamumo dėsnio taikymo uždavinys Mechaninis virpesys – tai tiksliai arba apytiksliai pasikartojantis judėjimas, kurio metu kūnas iš pusiausvyros padėties pasislenka viena ar kita kryptimi. Jei sistema gali atlikti svyruojančius judesius, tada ji vadinama svyruojančia. Virpesių sistemos savybės: Sistema turi stabilią pusiausvyros padėtį. Kai sistema pašalinama iš pusiausvyros padėties, joje atsiranda vidinė atkuriamoji jėga. Sistema inertiška. Todėl jis nesustoja ties pusiausvyros padėtimi, o praeina pro ją. Svyravimai, atsirandantys sistemoje veikiant vidinių jėgų, vadinami laisvaisiais. Visos laisvos vibracijos slopina (pvz.: stygos vibracija po smūgio) Vibracijos, kurias atlieka kūnai, veikiami išorinių periodiškai kintančių jėgų, vadinami priverstiniais (pvz.: metalo ruošinio vibracija, kai kalvis dirba plaktuku). Rezonansas- reiškinys, kai priverstinių svyravimų amplitudė turi maksimumą esant tam tikrai varomosios jėgos dažnio vertei. Dažnai ši vertė yra artima natūralių virpesių dažniui, iš tikrųjų ji gali sutapti, tačiau tai ne visada būna ir nėra rezonanso priežastis. Savęs indukcija- tai indukuoto emf atsiradimo laidžiojoje grandinėje reiškinys, kai keičiasi grandinėje tekanti srovė. Kai grandinėje kinta srovė, proporcingai kinta ir magnetinis srautas per paviršių, kurį riboja ši grandinė. Dėl elektromagnetinės indukcijos dėsnio pasikeitus šiam magnetiniam srautui, šioje grandinėje sužadinamas indukcinis EMF (saviindukcija). Induktyvumas- proporcingumo koeficientas tarp elektros šokas, tekantis kokia nors uždara grandine, ir šios srovės sukuriamas magnetinis srautas per paviršių, kurio kraštas yra ši grandinė Aplink laidininką su srove yra magnetinis laukas, kuris turi energiją.

9 Kailis. bangos. Bangos ilgis, bangos greitis ir santykiai tarp jų. Termobranduolinė reakcija. Atominės energijos taikymas. Branduolinės energetikos plėtros perspektyvos ir problemos. E.Z: stiklo plokštės lūžio rodiklio nustatymas. Kailis. bangos – tai tamprioje terpėje sklindantys trikdžiai (terpės dalelių nukrypimai nuo pusiausvyros padėties). Jei dalelių svyravimai ir bangos sklidimas vyksta viena kryptimi, banga vadinama išilgine, o jei šie judesiai vyksta statmenomis kryptimis – skersine. Išilginės bangos, lydimos tempimo ir gniuždymo deformacijų, gali sklisti bet kurioje elastingoje terpėje: dujose, skysčiuose ir kietose medžiagose. Skersinės bangos sklinda tose terpėse, kuriose šlyties deformacijos metu atsiranda tamprumo jėgos, t.y. kietose medžiagose. Kai banga sklinda, energija perduodama medžiagai neperduodant. Greitis, kuriuo trikdžiai plinta elastingoje terpėje, vadinamas bangos greičiu. Jį lemia terpės tamprumo savybės. Atstumas, per kurį banga sklinda per laiką, lygų svyravimų joje periodui, vadinamas bangos ilgiu (lambda). Bangos ilgis- atstumas, kurį banga sugeba įveikti erdvėje judėdama šviesos greičiu per vieną laikotarpį, o tai savo ruožtu yra dažnio atvirkštinė vertė. Kuo didesnis dažnis, tuo trumpesnis bangos ilgis. Termobranduolinė reakcija- branduolinės reakcijos tipas, kai lengvieji atomų branduoliai susijungia į sunkesnius dėl jų šiluminio judėjimo kinetinės energijos. Industrinės visuomenės vystymasis grindžiamas vis didėjančiu gamybos ir vartojimo lygiu įvairių tipų energijos. (Dramatiškai sumažina naudojimą gamtos turtai

10 Atomistinės materijos sandaros hipotezės atsiradimas ir jos eksperimentiniai įrodymai: difuzija, Brauno judėjimas. Pagrindinės IRT nuostatos. Masė, molekulių dydis. Elektrovaros jėga. Omo dėsnis už pilna grandinė. Užduotis – pritaikyti kailio formulę. dirbti

Difuzija- tai vienos medžiagos dalelių pasiskirstymo tarp kitos medžiagos dalelių reiškinys

Brauno judesys- tai skystyje netirpių dalelių judėjimas, veikiant skysčio molekulėms. Molekulinė kinetinė teorija yra materijos sandaros ir savybių doktrina, pagrįsta atomų ir molekulių, kaip mažiausių dalelių, egzistavimo idėja. cheminių medžiagų Remiantis molekuline kinetikos teorija Yra trys pagrindinės nuostatos: Visos medžiagos – skystos, kietos ir dujinės – susidaro iš smulkiausių dalelių – molekulių, kurios pačios susideda iš atomų. .Atomai ir molekulės nuolat chaotiškai juda. Dalelės sąveikauja viena su kita jėgomis, kurios yra elektrinės prigimties. Gravitacinė sąveika tarp dalelių yra nereikšminga. m 0 - molekulės masė (kg). Molekulės dydis yra labai mažas. Elektrovaros jėga jėga, tai yra bet koks jėga neelektrinės kilmės, veikiantys beveik stacionariose nuolatinės arba kintamosios srovės grandinėse.

Omo dėsnis visai grandinei- srovės stipris grandinėje yra proporcingas grandinėje veikiančiam EMF ir atvirkščiai proporcingas grandinės varžos ir šaltinio vidinės varžos sumai.

11 Elektromagnetinės bangos ir jų savybės. Radijo ryšio principas. Radijo išradimas, modernios ryšio priemonės. Temperatūra ir jos matavimas Absoliuti temperatūra. Temperatūra yra vidutinės molekulinio judėjimo kinetinės energijos matas. E.Z: Surenkamojo lęšio optinės galios matavimas.

Elektrovaros jėga- skaliarinis fizinis dydis, apibūdinantis trečiųjų šalių darbą jėga, tai yra bet koks jėga neelektrinės kilmės, veikiantys beveik stacionariose nuolatinės arba kintamosios srovės grandinėse. Radijo ryšio organizavimo bendrųjų grandinių projektavimas. Radijo informacijos perdavimo sistemos, kurioje telekomunikacijų signalai perduodami radijo bangomis atviroje erdvėje, charakteristikos. Radijas- belaidžio informacijos perdavimo rūšis, kai radijo bangos, laisvai sklindančios erdvėje, naudojamos kaip informacijos nešiklis. 1895 m. gegužės 7 d. rusų fizikas Aleksandras Stepanovičius Popovas (1859 – 1905/06) pademonstravo pirmąjį pasaulyje radijo imtuvą. Šiuolaikinės komunikacijos priemonės- tai telefonas, racija ir kt. Temperatūra- fizikinis dydis, apibūdinantis kūnų šiluminę būseną. Temperatūra matuojama laipsniais.

Absoliuti temperatūra yra besąlyginis temperatūros matas ir viena iš pagrindinių charakteristikų

termodinamika. Temperatūra- vidutinės molekulių kinetinės energijos matas, energija

proporcinga temperatūrai.

12 Termodinamikos darbas. Vidinė energija. Pirmasis ir antrasis termodinamikos dėsniai. Kintamosios srovės generatorius. Transformatorius. Elektros energijos gamyba ir perdavimas, energijos taupymas kasdieniame gyvenime ir darbe. E.Z: gravitacijos pagreičio matavimas tam tikrame žemės taške.

Termodinamikoje neatsižvelgiama į viso kūno judėjimą, mes kalbame apie makroskopinio kūno dalių judėjimą viena kitos atžvilgiu. Dėl to kūno tūris gali keistis, tačiau jo greitis išlieka lygus nuliui . Darbas termodinamikos srityje apibrėžiamas taip pat, kaip ir mechanikoje, tačiau jis nėra lygus

kūno kinetinės energijos pokytis, bet jo vidinės energijos pasikeitimas. Vidinė energija kūnas (žymimas E arba U) - bendra šio kūno energija, atėmus viso kūno kinetinę energiją ir potencialią kūno energiją išoriniame jėgų lauke. Vadinasi, vidinę energiją sudaro chaotiško molekulių judėjimo kinetinė energija, potenciali jų sąveikos energija ir intramolekulinė energija. Pirmasis termodinamikos dėsnis Neizoliuotos termodinaminės sistemos vidinės energijos pokytis ΔU lygus skirtumui tarp sistemai perduoto šilumos kiekio Q ir sistemos atliekamo darbo A ant išorinių kūnų.

Antrasis termodinamikos dėsnis. Neįmanoma perduoti šilumos iš šaltesnės sistemos į karštesnę, jei nėra kitų tuo pačiu metu vykstančių abiejų sistemų ar aplinkinių kūnų pokyčių. kintamosios srovės generatorius yra įtaisas, gaminantis kintamąją srovę

Transformatorius yra įtaisas, skirtas sumažinti arba padidinti srovę arba įtampą. Energijos taupymas – naujų, mažiau energijos suvartojančių technologijų kūrimas (naujos lempos ir kt.)

Šilumos varikliai. Šilumos variklių efektyvumas. Šilumos varikliai ir ekologija. Radaras, radaro taikymas. Eksperimentinė užduotis: išmatuoti šviesos bangos ilgį naudojant difrakcinę gardelę.

Šilumos variklis- įrenginį, kuris atlieka darbą naudodamas vidinę energiją, šilumos variklį, kuris šilumą paverčia mechanine energija, naudoja medžiagos šiluminio plėtimosi priklausomybę nuo temperatūros.

Šilumos variklio našumo (našumo) koeficientas yra variklio atliekamo darbo A´ santykis su šilumos kiekiu, gaunamu iš šildytuvo:

Nuolatinė energetikos, automobilių ir kitų transporto rūšių plėtra, didėjantis anglies, naftos ir dujų suvartojimas pramonėje ir buitinėms reikmėms didina galimybes patenkinti gyvybinius žmogaus poreikius. Tačiau šiuo metu kasmet įvairiuose šiluminiuose varikliuose sudeginamo cheminio kuro kiekis yra toks didelis, kad gamtos apsauga nuo žalingo degimo produktų poveikio tampa vis sunkesnė problema. Neigiamas šiluminių variklių poveikis aplinkai yra susijęs su įvairių veiksnių veikimu.

Radaras- mokslo ir technikos sritis, jungianti vietos nustatymo (koordinačių aptikimo ir matavimo) bei įvairių objektų savybių nustatymo metodus ir priemones radijo bangomis.

Radarais valdomos raketos aprūpintos specialiais autonominiais įtaisais kovinėms užduotims atlikti. Vandenynuose plaukiojantys laivai navigacijai naudoja radarų sistemas. Lėktuvuose radarai naudojami sprendžiant daugybę problemų, įskaitant skrydžio aukščio nustatymą žemės atžvilgiu.

ROSTOV REGIONO BENDROJO IR PROFESINIO ŠVIETIMO MINISTERIJA

VALSTYBINĖ VIDURINĖS MOKYMO ĮSTAIGA

ROSTOVO REGIONO PROFESINIS IŠSIlavinimas

"SALSKY PRAMONĖS TECHNIKA"

METODINĖ PLĖTRA

mokymai

disciplinoje „Fizika“

Tema: "Pulsas. Impulso tvermės dėsnis. Reaktyvinis varymas“.

Sukūrė mokytojas: Titarenko S.A.

Salskas

2014 m

Tema: „Impulsas. Impulso tvermės dėsnis. Reaktyvinis varymas“.

Trukmė: 90 minučių.

Pamokos tipas: Kombinuota pamoka.

Pamokos tikslai:

edukacinis:

atskleisti gamtosaugos dėsnių vaidmenį mechanikoje;

pateikti sąvokas „kūno impulsas“, „uždara sistema“, „reaktyvus judėjimas“;

mokyti apibūdinti fizikinius dydžius (kūno impulsą, jėgos impulsą), taikyti loginę schemą išvedant impulso likimo dėsnį, formuluoti dėsnį, rašyti lygties forma, paaiškinti reaktyvaus judėjimo principą;

spręsdamas problemas taikyti impulso tvermės dėsnį;

skatinti žinių apie gamtos pažinimo metodus, šiuolaikinį fizikinį pasaulio vaizdą, dinaminius gamtos dėsnius (judėjimo tvermės dėsnį) įgijimą;

edukacinis:

išmokti paruošti darbo vietą;

išlaikyti discipliną;

ugdyti gebėjimą pritaikyti įgytas žinias atliekant savarankiškas užduotis ir vėliau formuluojant išvadą;

ugdyti patriotizmo jausmą, susijusį su Rusijos mokslininkų darbais kintamos masės kūno judėjimo (reaktyvinio judėjimo) srityje – K. E. Ciolkovskis, S. P. Korolevas;

kuriant:

plėsti studentų akiratį užmezgant tarpdalykinius ryšius;

ugdyti gebėjimą taisyklingai vartoti fizinę terminiją frontalinio žodinio darbo metu;

forma:

mokslinis materialaus pasaulio sandaros supratimas;

žinių, įgytų per tarpdisciplininius ryšius, universalumas;

metodinis:

skatinti pažintinę ir kūrybinę veiklą;

stiprinti mokinių motyvaciją naudojant įvairius mokymo metodus: žodines, vaizdines ir šiuolaikines technines priemones, sudaryti sąlygas mokytis medžiagai.

Studijuodamas šios pamokos medžiagą, mokinys privalo
žinoti/suprasti :
- materialaus taško, kaip fizikinio dydžio, impulso reikšmė;
- formulė, išreiškianti impulso ryšį su kitais dydžiais (greičiu, mase);
- klasifikuojantis impulso požymis (vektoriaus kiekis);
- impulsų matavimo vienetai;
- Antrasis Niutono dėsnis impulsų forma ir jo grafinė interpretacija; impulso tvermės dėsnis ir jo taikymo ribos;
- Rusijos ir užsienio mokslininkų, turėjusių didžiausią įtaką šios fizikos šakos raidai, indėlis;

galėti:
- aprašyti ir paaiškinti stebėjimų ir eksperimentų rezultatus;
- pateikti pavyzdžius, kaip gamtoje ir technikoje pasireiškia impulsų tvermės dėsnis;
- pritaikyti įgytas žinias sprendžiant fizikines problemas, naudojant „materialaus taško impulso“ sąvoką, impulso likimo dėsnį.

Švietimo technologijos:

pažangios mokymosi technologijos;

panardinimo į pamokos temą technologija;

IKT.

Mokymo metodai:

žodinis;

vizualinis;

aiškinamasis ir iliustruojantis;

euristinis;

problema;

analitinis;

savęs išbandymas;

abipusis patikrinimas.

Forma: teorinė pamoka.

Organizavimo formos švietėjiška veikla : kolektyvinis, mažos grupės, individualus.

Tarpdisciplininiai ryšiai:

fizika ir matematika;

fizika ir technologijos;

fizika ir biologija;

fizika ir medicina;

fizika ir informatika;

Intrasubjektiniai ryšiai:

Niutono dėsniai;

svoris;

inercija;

mechaninis judėjimas.

Įranga:

PC, ekranas,

lenta, kreida,

balionas, inerciniai automobiliai, vandens žaislas, akvariumas su vandeniu, Segner rato modelis.

Įranga:

didaktika:

informaciniai užrašai mokiniams, testo užduotys, apmąstymų lapas;

metodinis:

darbo programos a, kalendorinis-teminis planas;

metodinis vadovas mokytojams šia tema “ Pulsas. Impulso tvermės dėsnis. Problemų sprendimo pavyzdžiai“;

Informacinis palaikymas:

Kompiuteris su įdiegta Windows OS ir Microsoft Office;

multimedijos projektorius;

Microsoft PowerPoint pristatymai, vaizdo įrašai:

- judesio išsaugojimo dėsnio pasireiškimas kūnams susidūrus;

- atatrankos efektas;

Savarankiško darbo rūšys:

klasė: FSI naudojimo problemų sprendimas , dirbti su pagalbinėmis natomis;

užklasinis: darbas su užrašais ir papildoma literatūra .

Pamokos eiga:

I. Įvadinė dalis

1. Organizacinis laikas – 1-2 min.

a) tikrinti dalyvaujančius, mokinių pasirengimą pamokoms, uniformos prieinamumą ir kt.

2. Temos paskelbimas, jos motyvavimas ir tikslų išsikėlimas – 5-6 min.

a) darbo pamokoje taisyklių ir vertinimo kriterijų paskelbimas;

b) d namų darbų užduotis;

c) pradinė mokymosi veiklos motyvacija (mokinių įtraukimas į tikslų nustatymo procesą).

3. Bazinių žinių atnaujinimas (frontali apklausa) – 4-5 min.

II. Pagrindinė dalis- 60min.

1. Naujos teorinės medžiagos studijavimas

a) Naujos paskaitų medžiagos pristatymas pagal planą:

1). Sąvokų apibrėžimai: „kūno impulsas“, „jėgos impulsas“.

2). Kokybinių ir kiekybinių kūno judesio, jėgos impulso, sąveikaujančių kūnų masių skaičiavimo uždavinių sprendimas.

3). Impulso tvermės dėsnis.

4). Impulso tvermės dėsnio taikymo ribos.

5). ZSI uždavinių sprendimo algoritmas. Ypatingi impulso tvermės dėsnio atvejai.

6). Impulso tvermės dėsnio taikymas moksle, technikoje, gamtoje, medicinoje.

b) parodomųjų eksperimentų vykdymas

c) Daugialypės terpės pristatymo peržiūra.

d) Medžiagos įtvirtinimas pamokos metu (skaitmeninės informacijos panaudojimo uždavinių sprendimas, kokybinių uždavinių sprendimas);

e) Užpildykite patvirtinamuosius užrašus.

III. Medžiagos įsisavinimo kontrolė - 10 min.

IV. Atspindys. Sumuojant – 6-7 min. (Laiko rezervas 2 min.)

Preliminarus mokinių paruošimas

Mokiniams duota užduotis parengti multimedijos pristatymą ir pranešimą temomis: „Spartumo išsaugojimo dėsnis inžinerijoje“, „Smomento išsaugojimo dėsnis biologijoje“, „Spartumo išsaugojimo dėsnis medicinoje“.

Per užsiėmimus.

I. Įvadinė dalis

1. Organizacinis momentas.

Pravaikštų ir mokinių pasirengimo pamokoms tikrinimas.

2. Temos paskelbimas, jos motyvacija ir tikslų išsikėlimas .

a) darbo pamokoje taisyklių ir vertinimo kriterijų paskelbimas.

Pamokos taisyklės:

Ant jūsų stalų yra pagalbiniai užrašai, kurie taps pagrindiniu šios dienos pamokos darbo elementu.

Pagalbiniame metmenyse nurodoma pamokos tema ir tvarka, kuria tema bus nagrinėjama.

Be to, šiandien klasėje naudosime vertinimo sistemą, t.y. Kiekvienas savo darbu pamokoje stengsis pelnyti kuo daugiau taškų, taškai bus skiriami už teisingai išspręstus uždavinius, teisingus atsakymus į klausimus, teisingą pastebėtų reiškinių paaiškinimą, iš viso už pamoką galima surinkti daugiausiai balų. 27 taškai, t.y. teisingas, išsamus atsakymas Kiekvienas klausimas vertas 0,5 balo, užduočių sprendimas – 1 balas.

Patys suskaičiuosite savo balų skaičių už pamoką ir užsirašysite į apmąstymų kortelę., taigi, jei įvesite nuo 19-27 balų – „puikiai“; nuo 12–18 balų – „gerai“; nuo 5-11 balų – įvertinimas „patenkinamai“.

b) namų darbai:

Išmok paskaitų medžiagą.

Fizikos uždavinių rinkinys, red. A.P. Rymkevičius Nr.314, 315 (b. l. 47), Nr. 323,324 (b. l. 48).

V) pradinė mokymosi veiklos motyvacija (mokinių įtraukimas į tikslų siekimo procesą):

Norėčiau atkreipti jūsų dėmesį į įdomų reiškinį, kurį vadiname poveikiu. Smūgio sukeliamas efektas žmogų visada nustebino. Kodėl sunkus plaktukas, uždėtas ant metalo gabalo ant priekalo, tik prispaudžia jį prie atramos, o tas pats plaktukas plaktuko smūgiu išlygina?

Kokia yra senojo cirko triuko paslaptis, kai gniuždantis plaktuko smūgis į masyvų priekalą nepakenkia žmogui, ant kurio krūtinės šis priekalas sumontuotas?

Kodėl skraidantį teniso kamuoliuką galime lengvai pagauti ranka, o kulkos nepagauti nepažeisdami rankos?

Gamtoje yra keletas fizinių dydžių, kuriuos galima išsaugoti, šiandien kalbėsime apie vieną iš jų: impulsą.

Impulsas išvertus į rusų kalbą reiškia „stumti“, „smūgis“. Tai vienas iš nedaugelio fizinių dydžių, kuriuos galima išsaugoti kūnų sąveikos metu.

Paaiškinkite pastebėtus reiškinius:

PATIRTIS Nr. 1: ant demonstracinio stalo stovi 2 žaisliniai automobiliai, Nr.1 ilsisi, Nr.2 juda, dėl sąveikos abu automobiliai keičia savo judėjimo greitį - Nr.1 greitį padidina, Nr.2 sumažina greitį jo judėjimo. (0,5 taško)

PATIRTIS Nr. 2: automobiliai juda vienas prie kito, po susidūrimo keičia greitį . (0,5 taško)

Ką manote: kokie yra mūsų šiandieninės pamokos tikslai? Ko turėtume išmokti? (Studentų laukiamas atsakymas: susipažinti su fizikiniu dydžiu „impulsas“, išmokti jį skaičiuoti, rasti šio fizikinio dydžio ryšį su kitais fizikiniais dydžiais.)(0,5 taško)

3. Žinių visumos atnaujinimas.

Jūs ir aš jau žinome, kad jei kūnui veikia tam tikra jėga, tai dėl to.....(kūnas keičia savo padėtį erdvėje (atlieka mechaninį judėjimą))

Atsakymas į klausimą uždirba 0,5 taško (ne daugiau kaip 7 taškai už teisingus atsakymus į visus klausimus)

Apibrėžkite mechaninį judėjimą.

Atsakymo pavyzdys: kūno padėties erdvėje kitimas kitų kūnų atžvilgiu vadinamas mechaniniu judėjimu.

Kas yra materialus taškas?

Atsakymo pavyzdys: materialus taškas yra kūnas, kurio matmenys gali būti nepaisomi tam tikros problemos sąlygomis (kūnų matmenys yra maži, palyginti su atstumu tarp jų arba kūnas nuvažiuoja daug didesnį atstumą nei paties kūno geometriniai matmenys)

- Pateikite materialinių taškų pavyzdžių.

Atsakymo pavyzdys: mašina pakeliui iš Orenburgo į Maskvą, žmogus ir Mėnulis, kamuolys ant ilgo siūlo.

Kas yra masė? Jo matavimo vienetai yra SI?

Atsakymo pavyzdys: masė – kūno inercijos matas, skaliarinis fizikinis dydis, žymimas lotyniška raide m, matavimo vienetai SI – kg (kilogramas).

Ką reiškia posakis: „kūnas inertiškesnis“, „kūnas mažiau inertiškas“?

Atsakymo pavyzdys: inertiškesnis - keičia greitį lėtai, mažiau inertiškas - keičia greitį greičiau.

Apibrėžkite jėgą, įvardykite jos matavimo vienetus ir pagrindinius

charakteristikos.

Atsakymo pavyzdys: Jėga yra vektorinis fizinis dydis, kuris yra kiekybinis vieno kūno poveikio kitam matas (kiekybinis dviejų ar daugiau kūnų sąveikos matas), apibūdinamas moduliu, kryptimi, taikymo tašku, matuojamas SI niutonais. N).

- Kokias galias žinai?

Atsakymo pavyzdys: gravitacija, tamprumo jėga, žemės reakcijos jėga, kūno svoris, trinties jėga.

Kaip jūs suprantate: kūną veikiančių jėgų rezultatas yra lygus

10 N?

Atsakymo pavyzdys: kūną veikiančių jėgų geometrinė suma yra 10 N.

Kas atsitiks su materialiu tašku, veikiant jėgai?

Atsakymo pavyzdys: materialusis taškas pradeda keisti savo judėjimo greitį.

Kaip kūno greitis priklauso nuo jo masės?

Atsakymo pavyzdys: nes masė yra kūno inercijos matas, tada didesnės masės kūnas lėčiau keičia greitį, mažesnės masės – greičiau.

Kokios atskaitos sistemos vadinamos inercinėmis?

Atsakymo pavyzdys: inercinės atskaitos sistemos yra tos atskaitos sistemos, kurios juda tiesia linija ir tolygiai arba yra ramybės būsenoje.

Pirmasis valstijos Niutono dėsnis.

Atsakymo pavyzdys: Yra tokių atskaitos sistemų, kurių atžvilgiu judantys kūnai išlaiko pastovų greitį arba yra ramybės būsenoje, jei jų neveikia kiti kūnai arba tų kūnų veiksmai yra kompensuojami.

- Suformuluokite trečiąjį Niutono dėsnį.

\Atsakymo pavyzdys: jėgos, kuriomis kūnai veikia vienas kitą, yra vienodo dydžio ir nukreiptos išilgai vienos tiesės priešingomis kryptimis.

Antrasis valstijos Niutono dėsnis.

Kur Ir 1 ir 2 kamuoliukų greitis prieš sąveiką, Ir - kamuoliukų greitis po sąveikos, Ir - rutuliukų masė.

Pakeitę paskutines dvi lygybes į trečiojo Niutono dėsnio formulę ir atlikę transformacijas, gauname:

, tie.

Impulso išsaugojimo dėsnis suformuluotas taip: uždaros kūnų sistemos impulsų geometrinė suma išlieka pastovi reikšmė bet kokiai šios sistemos kūnų tarpusavio sąveikai.

Arba:

Jei išorinių jėgų suma lygi nuliui, tai kūnų sistemos impulsas išlieka.

Jėgos, su kuriomis sistemos kūnai sąveikauja tarpusavyje, vadinamos vidinėmis, o jėgos, kurias sukuria tam tikrai sistemai nepriklausantys kūnai, – išorinėmis.

Sistema, kurios neveikia išorinės jėgos arba išorinių jėgų suma lygi nuliui, vadinama uždara.

Uždaroje sistemoje kūnai gali keistis tik impulsais, tačiau bendra impulso vertė nekinta.

Impulso išsaugojimo dėsnio taikymo ribos:

Tik uždarose sistemose.

Jei tam tikros krypties išorinių jėgų projekcijų suma lygi nuliui, tai projekcijoje tik šia kryptimi galime rašyti: pstart X = pend X (momento dedamosios likimo dėsnis).

Jei sąveikos proceso trukmė trumpa, o sąveikos metu atsirandančios jėgos didelės (smūgis, sprogimas, šūvis), tai per šį trumpą laiką išorinių jėgų impulsas gali būti nepaisomas.

Uždarosios sistemos pagal horizontalią kryptį pavyzdys yra patranka, iš kurios šaunamas šūvis. Pistoleto atatrankos (atsigręžimo) reiškinys šaudant. Ugniagesiai patiria tą patį poveikį, nukreipdami galingą vandens srovę į degantį objektą ir sunkiai išlaikydami ugnies antgalį.

Šiandien turėtumėte išmokti šios temos kokybinių ir kiekybinių problemų sprendimo metodų ir išmokti juos pritaikyti praktikoje.

Nepaisant to, kad šią temą mėgsta daugelis, ji turi savo ypatybių ir sunkumų. Pagrindinis sunkumas yra tas nėra vieno universali formulė, kurią būtų galima panaudoti sprendžiant tam tikrą problemą tam tikra tema. Kiekvienoje užduotyje formulė yra skirtinga, ir jūs turite ją gauti analizuodami siūlomos problemos sąlygas.

Kad jums būtų lengviau teisingai išspręsti problemas, siūlau naudoti PROBLEMŲ SPRENDIMO ALGORITMAS.

Mokytis atmintinai nereikia, galite naudoti kaip vadovą žiūrėdami į sąsiuvinį, tačiau sprendžiant problemas, ji pamažu įsimenama savaime.

Iš karto noriu perspėti: aš negalvoju apie problemas be nuotraukos, net jei išspręstas teisingai!

Taigi, mes svarstysime, kaip, naudojant siūlomą PROBLEMŲ SPRENDIMO ALGORITMĄ, turėtų būti sprendžiamos problemos.

Norėdami tai padaryti, pradėkime nuo nuoseklaus pirmosios problemos sprendimo: (bendros formos problemos)

Panagrinėkime problemų sprendimo algoritmą taikant impulso išsaugojimo dėsnį. (slyskite su algoritmu, užsirašykite į brėžinių pagrindines pastabas)

Impulso išsaugojimo dėsnio uždavinių sprendimo algoritmas:

Padaryti brėžinį, kuriame nurodyti koordinačių ašies kryptis, kūnų greičio vektorius prieš ir po sąveikos;

2) Užrašykite impulso išsaugojimo dėsnį vektorine forma;

3) Užrašykite impulso išsaugojimo dėsnį projekcijoje į koordinačių ašį;

4) Iš gautos lygties išreikškite nežinomą dydį ir raskite jo reikšmę;

PROBLEMŲ SPRENDIMAS (Specialūs FSI atvejai savarankiškam sprendimo uždaviniui Nr. 3):

(teisingas sprendimas 1 problema – 1 balas)

1. Ant 800 kg svorio vežimėlio, riedančio horizontaliu takeliu 0,2 m/s greičiu, buvo užpilta 200 kg smėlio.

Koks buvo vežimėlio greitis po to?

2. 20 tonų sveriantis automobilis juda greičiu 0,3 m/s, lenkia 30 tonų sveriantį automobilį, juda 0,2 m/s greičiu.

Koks yra automobilių greitis suaktyvinus movą?

3. Kokį greitį įgis ant ledo gulintis ketaus patrankos sviedinys, jei 500 m/s greičiu horizontaliai skrendanti kulka atsimuš į jį ir judės priešinga kryptimi 400 m/s greičiu? Kulkos svoris 10 g, šerdies svoris 25 kg. (užduotis yra atsarginė, t. y. išsprendžiama, jei lieka laiko)

(Užduočių sprendimas rodomas ekrane, studentai patikrina savo sprendimą su standartu, analizuoja klaidas)

Impulso išsaugojimo dėsnis turi didelę reikšmę tiriant reaktyvinį varymą.

Pagalreaktyvinis varymassuprasti kūno judėjimą, kuris atsiranda, kai kuri nors jo dalis yra atskirta nuo kūno tam tikru greičiu. Dėl to pats kūnas įgauna priešingai nukreiptą impulsą.

Neversdami skylučių pripūskite guminį vaikišką balioną ir paleiskite jį iš rankų.

Kas nutiks? Kodėl? (0,5 taško)

(Siūlomas atsakymas: rutulyje esantis oras sukuria spaudimą į apvalkalą visomis kryptimis. Jei rutulio skylutė nėra užrišta, tada iš jos pradės išeiti oras, o pats apvalkalas judės priešinga kryptimi. išplaukia iš impulso išsaugojimo dėsnio: rutulio impulsas prieš sąveiką lygus nuliui, po sąveikos jie turi įgyti vienodo dydžio ir priešingos krypties impulsus, t.y., judėti priešingomis kryptimis.)

Rutulio judesys yra reaktyvinio judėjimo pavyzdys.

Vaizdo reaktyvinis variklis.

Padaryti veikiančius reaktyvinių variklių prietaisų modelius nėra sunku.

1750 m. vengrų fizikas J. A. Segneris pademonstravo savo prietaisą, kuris jo kūrėjo garbei buvo pavadintas „Segnerio ratu“.

Iš didelio pieno maišelio galima pasidaryti didelį „Segnerio ratą“: priešingų maišelio sienelių apačioje padarykite skylę, pradurdami maišelį pieštuku. Prie maišelio viršaus pririškite du siūlus ir pakabinkite maišelį ant kažkokio skersinio. Užkimškite skylutes pieštukais ir įpilkite vandens į maišelį. Tada atsargiai nuimkite pieštukus.

Paaiškinkite pastebėtą reiškinį. Kur jį galima panaudoti? (0,5 taško)

(Studentų laukiamas atsakymas: iš skylių priešingomis kryptimis išsiveržs dvi purkštukai ir atsiras reaktyvioji jėga, kuri suks pakuotę. Segner ratas gali būti naudojamas instaliacijoje gėlynams ar lysvėms laistyti.)

Kitas modelis: besisukantis balionas. Į pripūstą vaikišką balioną, prieš rišdami skylutę siūlu, įkiškite į ją stačiu kampu išlenktą sulčių vamzdelį. Supilkite vandenį į lėkštę, mažesnę nei rutulio skersmuo, ir nuleiskite rutulį ten, kad vamzdis būtų šone. Oras išeis iš rutulio, o rutulys pradės suktis per vandenį, veikiamas reaktyviosios jėgos.

ARBA: į pripūstą vaikišką balioną, prieš surišant skylutę siūlu, įkišti stačiu kampu išlenktą sulčių vamzdelį, visą konstrukciją pakabinti ant sriegio, kai oras pradeda išeiti iš kamuoliuko pro vamzdelį, kamuolys pradeda slysti. pasukti..

Paaiškinkite pastebėtą reiškinį. (0,5 taško)

Vaizdo įrašas „Jet Propulsion“

Kur galioja impulso išsaugojimo dėsnis??? Mūsų vaikinai padės mums atsakyti į šį klausimą.

Studentų pranešimai ir pristatymai.

Pranešimų ir pristatymų temos:

1. „Pagreičio išsaugojimo dėsnio taikymas technikoje ir kasdieniame gyvenime“

2. „Judėjimo išsaugojimo gamtoje dėsnio taikymas“.

3. Impulso tvermės dėsnio taikymas medicinoje

Vertinimo kriterijus:

Medžiagos turinys ir mokslinis pobūdis – 2 balai;

Pristatymo prieinamumas – 1 balas;

Medžiagos išmanymas ir supratimas – 1 balas;

Dizainas – 1 balas.

Didžiausias balas yra 5 taškai.

Dabar pabandykime atsakyti į šiuos klausimus: (1 balas už kiekvieną teisingą atsakymą, 0,5 balo už neišsamų atsakymą).

"Tai įdomu"

1. Viename iš animacinio filmo „Na, palauk minutę! ramiu oru vilkas, norėdamas pasivyti kiškį, paima daugiau oro į krūtinę ir pučia į burę. Laivas įsibėgėja ir... Ar tai įmanoma šis reiškinys?

(Studentų laukiamas atsakymas: Ne, nes vilko burių sistema yra uždara, vadinasi, bendras impulsas lygus nuliui, kad valtis judėtų pagreitintai, būtinas išorinės jėgos buvimas. Impulsą pakeisti gali tik išorinės jėgos sistemos. Vilkas – oras – vidinė jėga.

2. E. Raspe knygos herojus baronas Miunhauzenas sakė: „Griebęs savo košę, ištraukiau ją iš visų jėgų ir be jo. specialus darbas ištraukė iš pelkės ir save, ir arklį, kurį stipriai suspaudė abiem kojomis, kaip žnyplėmis“.

Ar įmanoma taip save išauklėti? ?

(Studentų laukiamas atsakymas: tik išorinės jėgos gali pakeisti kūnų sistemos impulsą, todėl kelkitės taip tai uždrausta, nes šioje sistemoje veikia tik vidinės jėgos. Prieš sąveiką sistemos impulsas buvo lygus nuliui. Vidinių jėgų veikimas negali pakeisti sistemos impulso, todėl po sąveikos impulsas bus lygus nuliui).

3. Sklando sena legenda apie turtuolį su aukso maišu, kuris, atsidūręs ant absoliučiai lygaus ežero ledo, sustingo, bet nenorėjo išsiskirti su savo turtais. Bet jis galėjo būti išgelbėtas, jei nebūtų buvęs toks godus!

(Siūlomas studentų atsakymas: užtekdavo atstumti nuo savęs aukso maišelį, ir pats turtuolis nuslystų per ledą priešinga pusė pagal impulso išsaugojimo dėsnį.)

III. Medžiagos absorbcijos kontrolė:

Testo užduotys (1 priedas)

(Testavimas atliekamas ant popieriaus lapų, tarp kurių dedamas anglies popierius; testo pabaigoje vienas egzempliorius atiduodamas mokytojui, kitas – kaimynui prie stalo, abipusis patikrinimas) (5 balai)

IV. Atspindys. Apibendrinant (2 priedas)

Baigdamas pamoką noriu pasakyti, kad fizikos dėsniai gali būti pritaikyti sprendžiant daugelį problemų. Šiandien pamokoje išmokote praktiškai pritaikyti vieną iš pagrindinių gamtos dėsnių – impulso išsaugojimo dėsnį.

Prašau jūsų užpildyti lapą „Apmąstymai“, kuriame galėsite parodyti šios dienos pamokos rezultatus.

Naudotos literatūros sąrašas:

Literatūra mokytojams

pagrindinis:

Red. Pinsky A.A., Kabardina O.F. Fizikos 10 klasė: vadovėlis bendrojo ugdymo įstaigoms ir mokykloms su giluminiu fizikos mokymu: profilio lygis. - M.: Švietimas, 2013 .

Kasjanovas V.A. Fizika. 10 klasė: bendrojo lavinimo vadovėlisny įstaigoms. – M.: Bustard, 2012 m.

Fizika 7-11. Vaizdinių priemonių biblioteka. Elektroninis leidimas. M.: „Bustard“, 2012 m

papildomas:

Myakishev G. Ya., Bukhovtsev B. B., Sotsky N. N. Fizika-10: 15 leidimas. – M.: Švietimas, 2006 m.

Myakishev G. Ya. Mechanics - 10: Red. 7, stereotipas. – M.: Bustard, 2005 m.

Rymkevičius A.P. Fizika. Probleminė knyga-10 – 11: Red. 10, stereotipas. – M.: Bustard, 2006 m.

Saurov Yu.A. Pamokų modeliai-10: knyga. už mokytoją. – M.: Švietimas, 2005.

Kuperstein Yu. S. Fizika-10: pagrindinės pastabos ir diferencijuotos problemos. – Sankt Peterburgas: 2004 m. rugsėjis.

Naudojami interneto ištekliai

Literatūra studentams:

Myakishev G.Ya. Fizika. 10 klasė: vadovėlis bendrojo ugdymo įstaigoms: pagrindinis ir specializuotas lygiai. – M.: Prosveščenija, 2013 .

Gromovas S.V. Fizika-10.M. „Nušvitimas“ 2011 m

Rymkevičius P.A. Fizikos uždavinių rinkinys. M.: „Bustardas“ 2012 m.

1 priedas

1 variantas.

1. Kuris iš šių dydžių yra skaliarinis?

A. masė.

B. kūno impulsas.

B. stiprumas.

2. M masės kūnas juda greičiu. Koks yra kūno impulsas?

B. m

IN.

3. Kaip vadinamas fizikinis dydis, lygus jėgos ir jos veikimo laiko sandaugai?

A. Kūno impulsas.

B. Jėgos projekcija.

B. Jėgos impulsas.

4. Kokiais vienetais matuojamas jėgos impulsas?

A. 1 N s

B. 1 kg

V. 1 N

5.Kokia kūno impulso kryptis?

A. Turi tokią pačią kryptį kaip ir jėga.

B. Ta pačia kryptimi kaip ir kūno greitis.

6. Koks yra kūno judesio pokytis, jei jį 5 sekundes veikia 15 N jėga?

A. 3 kg m/s

B. 20 kg m/s

B. 75 kg m/s

7.Kaip vadinamas smūgis, kurio metu dalis susidūrusių kūnų kinetinės energijos eina link jų negrįžtamos deformacijos, keičiant vidinę kūnų energiją?

A. Visiškai neelastingas smūgis.

B. Absoliučiai elastingas smūgis

V. Centras.

8. Kuri išraiška atitinka judesio tvermės dėsnį dviejų kūnų sąveikos atveju?

A. = m

IN. m =

9.Kokiu dėsniu grindžiamas reaktyvinio judėjimo egzistavimas?

Pirmasis A. Niutono dėsnis.

B. Visuotinės gravitacijos dėsnis.

B. Impulso išsaugojimo dėsnis.

10.Reaktyvinio varymo pavyzdys yra

A. Atatrankos reiškinys šaudant iš ginklo.

B. Meteorito degimas atmosferoje.

B. Judėjimas gravitacijos įtakoje.

1 priedas

2 variantas.

1. Kuris iš šių dydžių yra vektorius?

A. kūno impulsas.

B. masė.

V. laikas.

2.Kokia išraiška lemia kūno impulso kitimą?

A. m

B. t

IN. m

3.Kaip vadinamas fizikinis dydis, lygus kūno masės ir jo momentinio greičio vektoriaus sandaugai?

A. Jėgos projekcija.

B. Jėgos impulsas.

B. Kūno impulsas.

4.Kaip vadinasi kūno impulso vienetas, išreikštas pagrindiniais vienetais Tarptautinė sistema?

A. 1 kg m/s

B. 1kg m/s 2

B. 1kg m 2 /s 2

5.Kur nukreiptas kūno impulso pokytis?

A. Ta pačia kryptimi kaip ir kūno greitis.

B. Ta pačia kryptimi kaip ir jėga.

B. Į kūno judėjimui priešingą pusę.

6.Koks impulsas yra 2 kg sveriančio kūno, judančio 3 m/s greičiu?

A. 1,5 kg m/s

B. 9 kg m/s

B. 6 kg m/s

7.Kaip vadinamas smūgis, kurio metu susiduriančių kūnų deformacija yra grįžtama, t.y. išnyksta nutraukus sąveiką?

A. Visiškai elastingas smūgis.

B. Visiškai neelastingas smūgis.

V. Centras.

8. Kuri išraiška atitinka judesio tvermės dėsnį dviejų kūnų sąveikos atveju?

A. = m

IN. m =

9. Impulso išsaugojimo dėsnis yra įvykdytas...

A. Visada.

B. Privaloma, jei atskaitos sistemose nėra trinties.

B. Tik uždaroje sistemoje.

10. Reaktyvinio varymo pavyzdys yra...

A. Atatrankos reiškinys nardant iš valties į vandenį.

B. Padidėjusio kūno svorio reiškinys, kurį sukelia pagreitintas judėjimas

atrama arba pakaba.

B. Kūnų pritraukimo prie Žemės reiškinys.

Atsakymai:

1 variantas

Variantas Nr.2

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

1 užduotis – 0,5 balo

Didžiausias balas už visų užduočių atlikimą – 5 balai.

2 priedas

Pagrindinė santrauka.

Data ___________.

Pamokos tema: „Kūno impulsas. Impulso išsaugojimo įstatymas“.

1. Kūno impulsas yra _______________________________________________________

2. Kūno impulso apskaičiavimo formulė:_____________________________________

3. Kūno impulso matavimo vienetai: _____________________________________________

4. Kūno impulso kryptis visada sutampa su ___________ kryptimi

5.Impulso jėga - Tai __________________________________________________

6. Impulso jėgos skaičiavimo formulė :___________________________________

7. Matavimo vienetai jėgos impulsas ___________________________________

8. Jėgos impulso kryptis visada sutampa su kryptimi ______________________________________________________________________

9. Impulso forma parašykite antrąjį Niutono dėsnį:

______________________________________________________________________

10. Absoliučiai elastingas smūgis yra ______________________________________________

______________________________________________________________________

11. Visiškai neelastingas smūgis yra __________________________________________

______________________________________________________________________

12. Esant absoliučiai tampriam smūgiui, atsiranda ________________________________

______________________________________________________________________

16. Įstatymo matematinė žyma: _______________________________________

17. Impulso išsaugojimo dėsnio taikymo ribos:

_____________________________________________________________________

18. Impulso tvermės dėsnio uždavinių sprendimo algoritmas:

1)____________________________________________________________________

2)____________________________________________________________________

3)____________________________________________________________________

4)____________________________________________________________________

19. Ypatingi impulso tvermės dėsnio atvejai:

A) absoliučiai elastinga sąveika: Projekcija ant OX ašies: 0,3 m/s, pasiveja 30 tonų sveriantį automobilį, judantį 0,2 m/s greičiu. Koks yra automobilių greitis suaktyvinus movą?

____________

Atsakymas:

21. Impulso tvermės dėsnio taikymas technikoje ir kasdieniame gyvenime:

A) Reaktyvinis varymas yra ___________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Reaktyvinio varymo pavyzdžiai: _____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

c) atatrankos reiškinys___________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

22. Impulso išsaugojimo gamtoje dėsnio taikymas:

23. Impulso tvermės dėsnio taikymas medicinoje:

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

24. Tai įdomu:

1. Sklando sena legenda apie turtuolį su aukso maišu, kuris, atsidūręs ant absoliučiai lygaus ežero ledo, sustingo, bet nenorėjo išsiskirti su savo turtais. Bet jis galėjo būti išgelbėtas, jei nebūtų buvęs toks godus! Kaip?______________________________________________________________________

2. Viename iš animacinio filmo „Na, palauk minutę! ramiu oru vilkas, norėdamas pasivyti kiškį, paima daugiau oro į krūtinę ir pučia į burę. Laivas įsibėgėja ir... Ar toks reiškinys įmanomas? Kodėl?

3. E. Raspės knygos herojus baronas Miunhauzenas sakė: „Suėmęs už košės, iš visų jėgų patraukiau aukštyn ir be didesnio vargo ištraukiau iš pelkės tiek save, tiek arklį, kurį tvirtai laikiau abiem kojomis. , kaip su žnyplėmis“.

Ar įmanoma taip save išauklėti? Kodėl?

Pamokos pažymys __________________

3 priedas

Atspindys lapas

Pavardė Vardas________________________________________________

Grupė_________________________________________________________

1.Dirbau per pamoką
2. Per savo darbą I klasėje
3. Pamoka man atrodė
4. I pamokai
5.Mano nuotaika
6.Pamokos medžiaga buvo skirta man

7.Man atrodo, namų darbai

aktyvus / pasyvus
patenkintas/nepatenkintas
trumpas ilgas
nepavargęs / pavargęs
pagerėjo/pablogėjo
aišku / neaišku
naudinga/nenaudinga
įdomu/nuobodu
lengva / sunku
įdomu / neįdomu

N Nupieškite savo nuotaiką jaustuko pagalba.

Apskaičiuokite, kiek balų gavote už pamoką, įvertinkite savo darbą pamokoje.

Jei įvedėte:

nuo 19 iki 27 taškų – „puikiai“

Nuo 12-18 balų – „gerai“

Nuo 5-11 balų – įvertinimas „patenkinamai“.

Gavau ________ taškų

Įvertinimas _________

Šioje pamokoje kalbėsime apie gamtosaugos įstatymus. Apsaugos dėsniai yra galingas įrankis sprendžiant mechanines problemas. Jie yra vidinės erdvės simetrijos pasekmė. Pirmasis išsaugotas kiekis, kurį ištirsime, yra impulsas. Šioje pamokoje apibrėšime kūno impulsą ir susiesime šio dydžio pokytį su jėga, kuri veikia kūną.

Apsaugos dėsniai yra labai galingas mechaninių problemų sprendimo įrankis. Jie naudojami, kai sunku arba neįmanoma išspręsti dinamikos lygtis. Apsaugos dėsniai yra tiesioginė gamtos dėsnių pasekmė. Pasirodo, kiekvienas gamtosaugos dėsnis atitinka tam tikrą gamtos simetriją. Pavyzdžiui, energijos tvermės dėsnis atsiranda dėl to, kad laikas yra vienalytis, o judesio tvermės dėsnis – dėl erdvės vienalytiškumo. Be to, branduolinėje fizikoje sudėtingos sistemos simetrijos sukuria kiekius, kurių negalima išmatuoti, bet žinoma, kad jie yra išsaugoti, pavyzdžiui, keistumą ir grožį.

Panagrinėkime antrąjį Niutono dėsnį vektorine forma:

Atminkite, kad pagreitis yra greičio kitimo greitis:

Dabar, jei pakeisime šią išraišką į antrąjį Niutono dėsnį ir padauginsime kairę ir dešinę puses iš , gausime

Dabar įveskime tam tikrą dydį, kurį toliau vadinsime impulsu, ir gausime antrąjį Niutono dėsnį impulso forma:

Dydis, esantis kairėje nuo lygybės ženklo, vadinamas jėgos impulsu. Taigi,

Kūno impulso pokytis yra lygus jėgos impulsui.

Niutonas savo garsųjį antrąjį dėsnį užrašė būtent tokia forma. Atkreipkite dėmesį, kad antrasis Niutono dėsnis tokia forma yra bendresnis, nes jėga kurį laiką veikia kūną ne tik kintant kūno greičiui, bet ir keičiantis kūno masei. Naudojant tokią lygtį, nesunku, pavyzdžiui, išsiaiškinti kylančią raketą veikiančią jėgą, nes kilimo metu raketa keičia savo masę. Ši lygtis vadinama Meščerskio lygtimi arba Ciolkovskio lygtimi.

Pažvelkime atidžiau į mūsų įvestą vertę. Šis dydis paprastai vadinamas kūno impulsu. Taigi,

Kūno impulsas yra fizikinis dydis, lygus kūno masės ir jo greičio sandaugai.

Impulsas matuojamas SI vienetais kilogramais vienam metrui, padalijus iš sekundės:

Iš antrojo Niutono dėsnio impulso formoje seka impulso išsaugojimo dėsnis. Iš tiesų, jei kūną veikiančių jėgų suma lygi nuliui, tai kūno judesio pokytis lygus nuliui, arba, kitaip tariant, kūno impulsas yra pastovus.

Panagrinėkime impulso tvermės dėsnio taikymą pasitelkdami pavyzdžius. Taigi, rutulys su impulsu atsitrenkia į sieną (1 pav.). Kamuolio impulsas pasikeičia ir kamuolys su impulsu atšoka kita kryptimi. Jei prieš smūgį kampas į normalų buvo lygus , tai po smūgio šis kampas, paprastai kalbant, gali skirtis. Tačiau jei rutulys iš sienos šono veikiamas tik normalia slėgio jėga, nukreipta statmenai sienai, tai impulso dedamoji keičiasi statmenai sienai kryptimi. Jei prieš smūgį jis buvo lygus , tai po smūgio jis bus lygus , o impulso komponentas išilgai sienos nepasikeis. Darome išvadą, kad impulsas po smūgio yra lygus impulsui prieš smūgį ir yra nukreiptas kampu į normalų.

Ryžiai. 1. Kamuolys atšoka nuo sienos

Atkreipkite dėmesį, kad gravitacijos jėga, veikianti rutulį, jokiu būdu neturės įtakos rezultatui, nes ji nukreipta išilgai sienos. Toks smūgis, kai išsaugomas kūno impulso modulis, o kritimo kampas lygus atspindžio kampui, vadinamas absoliučiai elastingu. Atkreipkite dėmesį, kad realioje situacijoje, kai smūgis yra neelastingas, atspindžio kampas gali būti skirtingas (2 pav.)

Ryžiai. 2. Kamuolys elastingai neatšoka

Smūgis bus neelastingas, jei rutulį veiks vadinamosios išsklaidymo jėgos, tokios kaip trintis ar pasipriešinimas.

Taigi šioje pamokoje buvote supažindinti su impulso sąvoka, impulso išsaugojimo dėsniu ir antruoju Niutono dėsniu, užrašytu impulso forma. Be to, apsvarstėte kamuoliuko, kuris puikiai elastingai atsimuša į sieną, problemą.

Bibliografija

G. Ya. Myakishev, B. B. Bukhovtsev, N. N. Sotsky. Fizika 10. - M.: Išsilavinimas, 2008 m.
A. P. Rymkevičius. Fizika. Probleminė knyga 10-11. - M.: Bustard, 2006 m.
O. Ya. Savčenko. Fizikos problemos. - M.: Nauka, 1988 m.
A. V. Peryškinas, V. V. Krauklis. Fizikos kursas. T. 1. - M.: Valst. mokytojas red. min. RSFSR išsilavinimas, 1957 m.

Klausimas: Mes nustatėme, kad kai kamuolys atsitrenkia į sieną absoliučiai elastingai, kritimo kampas yra lygus atspindžio kampui. Tas pats dėsnis galioja ir spindulio atspindžiui veidrodyje. Kaip tai paaiškinti?

Atsakymas: Tai paaiškinama labai paprastai: šviesa gali būti laikoma dalelių – fotonų srautu, kuris tampriai atsitrenkia į veidrodį. Atitinkamai, kritimo kampas, kai fotonas krinta, yra lygus atspindžio kampui.

Klausimas: Lėktuvai, kai jie skrenda, yra stumiami nuo oro sraigtu. Nuo ko skrisdama atsimuša raketa?

Atsakymas: Raketa neatstumia, raketa juda veikiama reaktyvinės traukos. Tai pasiekiama dėl to, kad iš raketos antgalio dideliu greičiu išskrenda kuro dalelės.