Impulsul corpului. Dezvoltarea metodologică a unei lecții de pregătire la disciplina „Fizică” la Tema: „Impuls. Legea conservării impulsului. Propulsie cu reacție" Exemple de rezolvare a problemelor

Mișcările lui, adică mărimea .

Puls este o mărime vectorială care coincide în direcție cu vectorul viteză.

Unitatea SI a impulsului: kg m/s .

Momentul unui sistem de corpuri este egal cu suma vectorială a impulsului tuturor corpurilor incluse în sistem:

Legea conservării impulsului

Dacă sistemul de corpuri care interacționează este acționat suplimentar de forțe externe, de exemplu, atunci în acest caz relația este valabilă, care se numește uneori legea schimbării impulsului:

Pentru un sistem închis (în absența forțelor externe), legea conservării impulsului este valabilă:

Acțiunea legii conservării impulsului poate explica fenomenul de recul la tragerea cu pușcă sau în timpul tragerii de artilerie. De asemenea, legea conservării impulsului stă la baza principiului de funcționare al tuturor motoarelor cu reacție.

La rezolvarea problemelor fizice, legea conservării impulsului este utilizată atunci când nu este necesară cunoașterea tuturor detaliilor mișcării, dar rezultatul interacțiunii corpurilor este important. Astfel de probleme, de exemplu, sunt probleme legate de impactul sau ciocnirea corpurilor. Legea conservării impulsului este utilizată atunci când se ia în considerare mișcarea corpurilor de masă variabilă, cum ar fi vehiculele de lansare. Cea mai mare parte a masei unei astfel de rachete este combustibil. În timpul fazei active a zborului, acest combustibil se arde, iar masa rachetei din această parte a traiectoriei scade rapid. De asemenea, legea conservării impulsului este necesară în cazurile în care conceptul nu este aplicabil. Este greu de imaginat o situație în care un corp staționar capătă instantaneu o anumită viteză. În practica normală, corpurile accelerează întotdeauna și câștigă viteză treptat. Cu toate acestea, atunci când electronii și alte particule subatomice se mișcă, starea lor se schimbă brusc fără a rămâne în stări intermediare. În astfel de cazuri, conceptul clasic de „accelerare” nu poate fi aplicat.

Exemple de rezolvare a problemelor

EXEMPLUL 1

Exercițiu

Un proiectil cu masa de 100 kg care zboară orizontal de-a lungul cale ferată cu viteza de 500 m/s, lovește o mașină cu nisip de 10 tone și se blochează în ea. Ce viteză va avea mașina dacă s-ar deplasa cu o viteză de 36 km/h în direcția opusă mișcării proiectilului?

Soluţie

Sistemul mașină + proiectile este închis, deci în acest caz se poate aplica legea conservării impulsului.

Să facem un desen, indicând starea corpurilor înainte și după interacțiune.

Când proiectilul și mașina interacționează, are loc un impact neelastic. Legea conservării impulsului în acest caz va fi scrisă astfel:

Alegând direcția axei care să coincidă cu direcția de mișcare a mașinii, scriem proiecția acestei ecuații pe axa de coordonate:

de unde vine viteza mașinii după ce un proiectil o lovește:

Convertim unitățile în sistemul SI: t kg.

Să calculăm:

Răspuns

După ce obuzul lovește, mașina se va deplasa cu o viteză de 5 m/s.

EXEMPLUL 2

Exercițiu

Un proiectil cu greutatea m=10 kg avea viteza v=200 m/s în punctul de sus. În acest moment s-a rupt în două părți. Partea mai mică cu masa m 1 =3 kg a primit o viteză v 1 =400 m/s în aceeași direcție la un unghi față de orizontală. Cu ce viteză și în ce direcție va zbura cea mai mare parte a proiectilului?

Soluţie

Traiectoria proiectilului este o parabolă. Viteza corpului este întotdeauna direcționată tangențial la traiectorie. În punctul de sus al traiectoriei, viteza proiectilului este paralelă cu axa.

Să scriem legea conservării impulsului:

Să trecem de la vectori la mărimi scalare. Pentru a face acest lucru, să pătram ambele laturi ale egalității vectoriale și să folosim formulele pentru:

Ținând cont de faptul că , și de asemenea că , găsim viteza celui de-al doilea fragment:

Înlocuind valorile numerice ale mărimilor fizice în formula rezultată, calculăm:

Determinăm direcția de zbor a majorității proiectilului folosind:

Înlocuind valorile numerice în formulă, obținem:

Răspuns

Cea mai mare parte a proiectilului va zbura în jos cu o viteză de 249 m/s la un unghi față de direcția orizontală.

EXEMPLUL 3

Exercițiu

Masa trenului este de 3000 tone.Coeficientul de frecare este 0,02. Ce tip de locomotivă trebuie să fie pentru ca trenul să atingă viteza de 60 km/h la 2 minute după începerea mișcării?

Soluţie

Deoarece trenul este acționat de (o forță externă), sistemul nu poate fi considerat închis, iar legea conservării impulsului nu este îndeplinită în acest caz.

Să folosim legea schimbării impulsului:

Deoarece forța de frecare este întotdeauna îndreptată în direcția opusă mișcării corpului, impulsul forței de frecare va intra în proiecția ecuației pe axa de coordonate (direcția axei coincide cu direcția de mișcare a trenului) cu un semn „minus”:

MOMENTUL UNUI CORP ESTE O mărime vectorială egală cu produsul dintre masa unui corp și viteza acestuia:

Unitatea de măsură a impulsului în sistemul SI este considerată impulsul unui corp cu o greutate de 1 kg care se deplasează cu o viteză de 1 m/s. Această unitate se numește KILOGRAM-METRU PE SECUNDĂ (kg . Domnișoară).

UN SISTEM DE ORGANISME CARE NU INTERACȚIONEAZĂ CU ALTE ORGANISME NU FAC PARTE DIN ACEST SISTEM SE NUMEȘTE ÎNCHIS.

Într-un sistem închis de corpuri, legea conservării este îndeplinită pentru impuls.

ÎNTR-UN SISTEM ÎNCHIS DE CORPURI, SUMA GEOMETRICĂ A MOMENTULUI CORPORULUI RĂMÂNE CONSTANTĂ PENTRU ORICE INTERACȚIUNI ALE CORPURILOR ACESTUI SISTEM ÎNTRE ELE.

Mișcarea reactivă se bazează pe legea conservării impulsului. Când combustibilul arde, gazele încălzite la o temperatură ridicată sunt aruncate din duza rachetei cu o anumită viteză. În același timp, ei interacționează cu racheta. Dacă, înainte de începerea funcționării motorului, suma impulsurilor

racheta și combustibilul a fost egal cu zero, după eliberarea gazelor, ar trebui să rămână același:

unde M este masa rachetei; V - viteza rachetei;

m este masa gazelor emise; v - debitul gazului.

De aici obținem expresia pentru viteza rachetei:

Caracteristica principală a unui motor cu reacție este că, pentru a se deplasa, nu are nevoie de un mediu cu care să poată interacționa. Prin urmare, o rachetă este singurul vehicul capabil să se deplaseze în spațiu fără aer.

Marele om de știință și inventator rus Konstantin Eduardovici Ciolkovski a dovedit posibilitatea utilizării rachetelor pentru explorarea spațiului. El a dezvoltat o diagramă de proiectare pentru rachetă și a găsit componentele necesare pentru combustibil. Lucrările lui Ciolkovski au servit drept bază pentru crearea primelor nave spațiale.

Primul satelit artificial al Pământului din lume a fost lansat în țara noastră pe 4 octombrie 1957, iar pe 12 aprilie 1961, Iuri Alekseevici Gagarin a devenit primul cosmonaut al Pământului. În prezent nava spatiala explora alte planete sistem solar, comete, asteroizi. Astronauții americani au aterizat pe Lună și se pregătește un zbor cu echipaj uman către Marte. Expedițiile științifice funcționează pe orbită de mult timp. Au fost dezvoltate nave spațiale reutilizabile „Shuttle” și „Challenger” (SUA), „Buran” (Rusia), se lucrează la crearea unei stații științifice „Alpha” pe orbita Pământului, unde oamenii de știință din diferite țări vor lucra împreună.

Propulsia cu reacție este folosită și de unele organisme vii. De exemplu, calmarii și caracatițele se deplasează aruncând un curent de apă în direcția opusă mișcării lor.

4/2. Sarcină experimentală pe tema „Fizica moleculară”: observarea modificărilor presiunii aerului cu modificări ale temperaturii și volumului.

Conectați cilindrul ondulat la un manometru și măsurați presiunea din interiorul cilindrului.

Puneți cilindrul într-un vas cu apă fierbinte. Ce se întâmplă?

Comprimați cilindrul. Ce se întâmplă?

cercetare spatiala. Dioda semiconductoare, joncțiunea pn și proprietățile sale. Aplicarea dispozitivelor semiconductoare. Problemă de aplicare a legii I a termodinamicii.

Impulsul corpului– este produsul dintre masa unui corp și viteza acestuia p = mv (kg * m/s) impulsul unui corp este cantitatea de mișcare. Modificarea impulsului corpului este egală cu modificarea impulsului forței. ∆p = F∆t
Suma momentelor corpurilor înainte de interacțiune este egală cu suma impulsurilor după interacțiune SAU: Suma geometrică a momentelor corpurilor într-un sistem închis rămâne constantă. m1v1 + m2v2 = const

Legea conservării impulsului stă la baza mișcării jetului - aceasta este o mișcare în care o parte a corpului este separată, iar cealaltă primește o accelerație suplimentară.
Propulsie cu reacție în tehnologie: DE EXEMPLU (în avioane și rachete)
Propulsie cu reacție în natură: DE EXEMPLU (moluște, caracatițe). Mare importanță dispune de informații spațiale pentru dezvoltarea ulterioară a științei și tehnologiei. Cercetarea spațială se pare că va duce în viitorul apropiat la schimbări revoluționare în multe domenii ale ingineriei și tehnologiei, precum și în medicină. Rezultatele dezvoltărilor din domeniul tehnologiei spațiale își vor găsi aplicație în activitățile industriale și agricole, în explorarea adâncurilor Oceanului Mondial și în cercetarea polară, în competițiile sportive, în fabricarea de echipamente geologice și în alte domenii. O diodă semiconductoare este un dispozitiv semiconductor cu o joncțiune electrică și două conductoare (electrozi). O joncțiune electron-gaură este o regiune a unui semiconductor în care are loc o schimbare spațială a tipului de conductivitate (de la regiunea n electronică la gaura p-regiunea). Se folosesc dispozitive semiconductoare: în complexul de transport cu motor. aprindere electronică. unitate electronică de control. LED-uri: senzori, faruri, semafoare etc. Sistem de poziționare globală. Celulare

6 Legea gravitației universale. Gravitatie. Căderea liberă a corpurilor. Greutate corporala. Imponderabilitate. Un câmp magnetic. Inducție magnetică, linii de inducție magnetică. Forța amperului și aplicarea acesteia. Sarcina este de a aplica formule pentru lucru sau putere de curent continuu.

Legea gravitației Legea lui Newton care descrie interacțiunea gravitațională în cadrul mecanicii clasice. Această lege a fost descoperită de Newton în jurul anului 1666. Afirmă că forța de atracție gravitațională dintre două puncte materiale de masă și separate de o distanță este proporțională cu ambele mase și invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele. Gravitatie- o forță care acționează asupra oricărui corp material situat în apropierea suprafeței Pământului sau a altui corp astronomic. Cădere liberă- mișcare uniform variabilă sub influența gravitației, când alte forțe care acționează asupra corpului sunt absente sau neglijabil de mici. Greutate- forta corpului asupra suportului (sau suspensiei sau alt tip de prindere), impiedicand o cadere, aparuta in campul de greutate P=mg. Imponderabilitate- o stare în care forța de interacțiune a unui corp cu un suport (greutatea corpului), care apare în legătură cu atracția gravitațională, acțiunea altor forțe de masă, în special forța de inerție care apare în timpul mișcării accelerate a unui corp, este absent. Un câmp magnetic- un câmp de forță care acționează asupra sarcinilor electrice în mișcare și asupra corpurilor cu moment magnetic, indiferent de starea mișcării acestora. Inductie magnetica- o mărime vectorială care este o forță caracteristică câmpului magnetic (acțiunea acestuia asupra particulelor încărcate) într-un punct dat din spațiu. Determină forța cu care acționează un câmp magnetic asupra unei sarcini care se mișcă cu viteză.
Linii de inducție magnetică- linii, tangentele către care sunt îndreptate în același mod ca vectorul de inducție magnetică într-un punct dat al câmpului.

7 Fenomenul inducției electromagnetice, utilizarea acestui fenomen. Legea inducției electromagnetice. regula lui Lenz. Loc de munca. Blană. energie. Energia cinetică și potențială. Legea conservării blănii. energie. E.Z: Măsurarea rezistenței totale a unui circuit electric într-o conexiune în serie. Inducția electromagnetică este fenomenul de apariție a unui tor electric într-un circuit închis atunci când fluxul magnetic care trece prin acesta se modifică. A fost descoperit de Michael Faradel. Fenomenul electric Mac. inducţie utilizate în dispozitive de inginerie electrică și radio: generatoare, transformatoare, șocuri etc. Legea lui Faraday a inducției electromagnetice este legea de bază a electrodinamicii referitoare la principiile de funcționare a transformatoarelor, bobinelor, multor tipuri de motoare electrice și generatoare. Legea spune: pentru orice buclă închisă, forța electromotoare indusă (EMF) este egală cu rata de modificare a fluxului magnetic care trece prin această buclă, luată cu semnul minus. regula lui Lenz determină direcția curentului de inducție și afirmă: curentul de inducție are întotdeauna o astfel de direcție încât slăbește efectul cauzei care excită curentul. Blană. Loc de munca- este o mărime fizică care este o măsură cantitativă scalară a acțiunii unei forțe sau forțe asupra unui corp sau sistem, în funcție de valoarea numerică, direcția forței (forțe) și de mișcarea unui punct (puncte), corp sau sistem În fizică blană. energie descrie suma energiilor potențiale și cinetice disponibile în componentele unui sistem mecanic. Blană. energie- aceasta este energia asociată cu mișcarea unui obiect sau poziția acestuia, capacitatea de a efectua lucrări mecanice. Legea conservării blănii. energie afirmă că dacă un corp sau un sistem este supus doar unor forțe conservatoare (atât externe, cât și interne), atunci energia mecanică totală a acelui corp sau sistem rămâne constantă. Într-un sistem izolat, în care acționează doar forțele conservative, energia mecanică totală este conservată. Potentialul este potentialul corpului, personifica ce fel de munca POATE face corpul! Și cinetica este forța care lucrează deja. Legea conservării energiei- o lege a naturii, stabilită empiric și constând în faptul că pentru un izolat sistem fizic se poate introduce o mărime fizică scalară, care este o funcție a parametrilor sistemului și se numește energie, care se conserva în timp. Deoarece legea conservării energiei nu se aplică unor cantități și fenomene specifice, ci reflectă un model general care este aplicabil peste tot și întotdeauna, ea poate fi numită nu lege, ci principiul conservării energiei. Energie potențială- energie care este determinată de poziția relativă a corpurilor sau părților aceluiași corp care interacționează. Energie kinetică- în cazul în care un corp se mișcă sub influența forței, nu numai că poate, dar face și ceva

8 Vibrații mecanice, caracteristici mecanice. vibratii: amplitudine, perioada, frecventa. Vibrații libere și forțate. Rezonanţă. Auto-inducere. Inductanţă. Energia câmpului magnetic al bobinei. Sarcina aplicării legii conservării impulsului Oscilația mecanică este o mișcare precisă sau aproximativ repetată în care corpul este deplasat într-o direcție sau alta din poziția de echilibru. Dacă un sistem este capabil de mișcări oscilante, atunci se numește oscilator. Proprietățile unui sistem oscilator: Sistemul are o poziție stabilă de echilibru. Când un sistem este scos dintr-o poziție de echilibru, în el apare o forță internă de restabilire. Sistemul este inert. Prin urmare, nu se oprește în poziția de echilibru, ci trece prin ea. Oscilațiile care apar într-un sistem sub influența forțelor interne se numesc libere. Toate vibrațiile libere amortizează (de exemplu: vibrația corzilor după impact) Vibrațiile efectuate de corpuri sub influența forțelor externe care se schimbă periodic se numesc forțate (de exemplu: vibrația unei piese metalice atunci când un fierar lucrează cu un ciocan). Rezonanţă- un fenomen în care amplitudinea oscilațiilor forțate are un maxim la o anumită valoare a frecvenței forței motrice. Adesea, această valoare este apropiată de frecvența oscilațiilor naturale, de fapt poate coincide, dar nu este întotdeauna cazul și nu este cauza rezonanței. Auto-inducere- acesta este fenomenul de apariție a fem indus într-un circuit conductor atunci când curentul care circulă prin circuit se modifică. Când curentul dintr-un circuit se modifică, fluxul magnetic prin suprafața delimitată de acest circuit se modifică de asemenea proporțional. O modificare a acestui flux magnetic, datorită legii inducției electromagnetice, duce la excitarea unui EMF inductiv (auto-inducție) în acest circuit. Inductanţă- coeficientul de proporţionalitate între soc electric, care curge într-un circuit închis, și fluxul magnetic creat de acest curent prin suprafață, a cărui margine este acest circuit.În jurul conductorului cu curent există un câmp magnetic care are energie.

9 blană. valuri. Lungimea de undă, viteza undelor și relațiile dintre ele. Reacția termonucleară. Aplicarea energiei atomice. Perspective și probleme ale dezvoltării energiei nucleare. E.Z: determinarea indicelui de refracție al unei plăci de sticlă. Blană. undele sunt perturbații care se propagă într-un mediu elastic (abateri ale particulelor mediului de la poziția de echilibru). Dacă oscilațiile particulelor și propagarea undelor au loc într-o singură direcție, unda se numește longitudinală, iar dacă aceste mișcări au loc în direcții perpendiculare, se numește transversală. Undele longitudinale, însoțite de deformații de tracțiune și compresiune, se pot propaga în orice mediu elastic: gaze, lichide și solide. Undele transversale se propagă în acele medii în care apar forțe elastice în timpul deformării prin forfecare, adică în solide. Când o undă se propagă, energia este transferată fără ca materia să fie transferată. Viteza cu care se propaga o perturbare intr-un mediu elastic se numeste viteza undei. Este determinată de proprietățile elastice ale mediului. Distanța pe care se propagă o undă într-un timp egal cu perioada de oscilație în ea se numește lungime de undă (lambda). Lungime de undă- distanta pe care o unda reuseste sa o parcurga atunci cand se deplaseaza in spatiu cu viteza luminii intr-o perioada, care la randul ei este reciproca frecventei. Cu cât frecvența este mai mare, cu atât lungimea de undă este mai mică. Reacția termonucleară- un tip de reacție nucleară în care nucleele atomice ușoare se combină în altele mai grele datorită energiei cinetice a mișcării lor termice. Dezvoltarea societății industriale se bazează pe un nivel din ce în ce mai mare de producție și consum tipuri variate energie.(Reduce dramatic utilizarea resurse naturale

10 Apariția ipotezei atomiste a structurii materiei și evidența ei experimentală: difuzie, mișcare browniană. Prevederi de bază ale TIC. Masa, dimensiunea moleculelor. Forta electromotoare. legea lui Ohm pentru lanț complet. Sarcina este de a aplica formula blănii. muncă

Difuzie- acesta este fenomenul de distribuție a particulelor unei substanțe între particulele alteia

Mișcarea browniană- aceasta este mișcarea particulelor insolubile într-un lichid sub acțiunea moleculelor lichide.Teoria cinetică moleculară este doctrina structurii și proprietăților materiei bazată pe ideea existenței atomilor și moleculelor ca cele mai mici particule substanțe chimice Bazat pe teoria cinetică moleculară Există trei prevederi principale: Toate substanțele - lichide, solide și gazoase - sunt formate din cele mai mici particule - molecule, care sunt formate din atomi. .Atomii și moleculele sunt într-o mișcare haotică continuă. Particulele interacționează între ele prin forțe de natură electrică. Interacțiunea gravitațională dintre particule este neglijabilă. m 0 - masa moleculei (kg). Dimensiunea moleculei este foarte mică. Forta electromotoare putere, adică orice putere origine neelectrică, care funcționează în circuite cvasi-staționare de curent continuu sau alternativ.

Legea lui Ohm pentru un circuit complet- puterea curentului din circuit este proporțională cu EMF care acționează în circuit și invers proporțională cu suma rezistenței circuitului și a rezistenței interne a sursei.

11 Unde electromagnetice și proprietățile lor. Principiul comunicației radio. Invenția radioului, mijloace moderne de comunicare. Temperatura și măsurarea acesteia Temperatura absolută. Temperatura este o măsură a energiei cinetice medii a mișcării moleculare. E.Z: Măsurarea puterii optice a unei lentile colectoare.

Forta electromotoare- mărime fizică scalară care caracterizează munca terţilor putere, adică orice putere origine neelectrică, care funcționează în circuite cvasi-staționare de curent continuu sau alternativ. Proiectarea circuitelor generale de organizare a comunicaţiilor radio. Caracteristicile unui sistem de transmisie de informații radio în care semnalele de telecomunicații sunt transmise prin unde radio în spațiu deschis. Radio- un tip de transmisie de informații fără fir în care undele radio, care se propagă liber în spațiu, sunt folosite ca purtător de informații. La 7 mai 1895, fizicianul rus Alexander Stepanovici Popov (1859 - 1905/06) a demonstrat primul receptor radio din lume. Mijloace moderne de comunicare- acesta este un telefon, walkie-talkie etc. Temperatura- o mărime fizică care caracterizează starea termică a corpurilor. Temperatura se măsoară în grade.

Temperatura absolută este o măsură necondiționată a temperaturii și una dintre principalele caracteristici

termodinamica. Temperatura- o măsură a energiei cinetice medii a moleculelor, energie

proporțional cu temperatura.

12 Lucrări în termodinamică. Energie interna. Prima și a doua lege a termodinamicii. Alternator. Transformator. Producerea și transportul energiei electrice, economisirea energiei în viața de zi cu zi și la locul de muncă. E.Z: Măsurarea accelerației gravitației într-un punct dat de pe pământ.

În termodinamică mișcarea corpului în ansamblu nu este luată în considerare, vorbim despre mișcarea părților unui corp macroscopic unul față de celălalt. Ca urmare, volumul corpului se poate modifica, dar viteza acestuia rămâne egală cu zero . Lucru în termodinamică este definită la fel ca în mecanică, dar nu este egală cu

o modificare a energiei cinetice a unui corp, ci o schimbare a energiei sale interne. Energie interna corp (notat cu E sau U) - energia totală a acestui corp minus energia cinetică a corpului în ansamblu și energia potențială a corpului în câmpul extern de forțe. În consecință, energia internă constă din energia cinetică a mișcării haotice a moleculelor, energia potențială de interacțiune dintre acestea și energia intramoleculară. Prima lege a termodinamicii Modificarea ΔU a energiei interne a unui sistem termodinamic neizolat este egală cu diferența dintre cantitatea de căldură Q transferată în sistem și munca A efectuată de sistem asupra corpurilor externe.

A doua lege a termodinamicii. Este imposibil să transferați căldură de la un sistem mai rece la unul mai fierbinte în absența altor modificări simultane în ambele sisteme sau în corpurile înconjurătoare. un alternator este un dispozitiv care produce curent alternativ

Un transformator este un dispozitiv folosit pentru a scădea sau crește curentul sau tensiunea. Economie de energie - crearea de noi tehnologii care consumă mai puțină energie (lămpi noi etc.)

Motoare termice. Eficiența motoarelor termice. Motoare termice și ecologie. Radar, aplicarea radarului. Sarcină experimentală: măsurarea lungimii de undă a luminii folosind un rețele de difracție.

Motor termic- un dispozitiv care efectuează lucru prin utilizarea energiei interne, un motor termic care transformă căldura în energie mecanică, folosește dependența dilatației termice a unei substanțe de temperatură.

Coeficientul de performanță (eficiență) al unui motor termic este raportul dintre munca A´ efectuată de motor și cantitatea de căldură primită de la încălzitor:

Dezvoltarea continuă a energiei, automobilelor și a altor tipuri de transport, creșterea consumului de cărbune, petrol și gaze în industrie și pentru nevoile interne măresc posibilitățile de satisfacere a nevoilor vitale umane. Cu toate acestea, în prezent, cantitatea de combustibil chimic ars anual în diferite motoare termice este atât de mare încât protejarea naturii de efectele nocive ale produselor de ardere devine o problemă din ce în ce mai dificilă. Impactul negativ al motoarelor termice asupra mediului este asociat cu acțiunea diverșilor factori.

Radar- un domeniu al științei și tehnologiei care combină metode și mijloace de localizare (detecția și măsurarea coordonatelor) și determinarea proprietăților diferitelor obiecte cu ajutorul undelor radio.

Rachetele ghidate de radar sunt echipate cu dispozitive autonome speciale pentru a îndeplini misiuni de luptă. Navele oceanice folosesc sisteme radar pentru navigație. Pe avioane, radarele sunt folosite pentru a rezolva o serie de probleme, inclusiv determinarea altitudinii de zbor față de sol.

MINISTERUL ÎNVĂŢĂMÂNTULUI GENERAL ŞI PROFESIONAL AL REGIUNII ROSTOV

INSTITUȚIA DE ÎNVĂȚĂMÂNT DE STAT DE SECUNDAR

ÎNVĂŢĂMÂNT PROFESIONAL AL REGIUNII ROSTOV

„TEHNICA INDUSTRIALĂ SALSKY”

DEZVOLTARE METODOLOGICĂ

sesiune de instruire

la disciplina "Fizica"

Subiect: "Puls. Legea conservării impulsului. propulsie cu reacție”.

Dezvoltat de profesor: Titarenko S.A.

Salsk

2014

Subiect: „Impuls. Legea conservării impulsului. propulsie cu reacție”.

Durată: 90 de minute.

Tip de lecție: Lecție combinată.

Obiectivele lecției:

educational:

dezvăluie rolul legilor de conservare în mecanică;

dați conceptul de „impuls corporal”, „sistem închis”, „mișcare reactivă”;

învață elevii să caracterizeze mărimile fizice (impulsul corpului, impulsul forței), să aplice o schemă logică atunci când derivă legea conservării impulsului, să formuleze legea, să o scrie sub forma unei ecuații, să explice principiul mișcării reactive;

aplicarea legii conservării impulsului la rezolvarea problemelor;

promovarea dobândirii de cunoștințe despre metodele de cunoaștere științifică a naturii, imaginea fizică modernă a lumii, legile dinamice ale naturii (legea conservării impulsului);

educational:

învață cum să pregătești un loc de muncă;

menține disciplina;

dezvoltarea capacității de a aplica cunoștințele dobândite atunci când îndeplinesc sarcini independente și, ulterior, formulează o concluzie;

pentru a cultiva un sentiment de patriotism în raport cu munca oamenilor de știință ruși în domeniul mișcării unui corp cu masă variabilă (mișcare cu jet) - K. E. Tsiolkovsky, S. P. Korolev;

în curs de dezvoltare:

extinde orizontul elevilor prin realizarea de conexiuni interdisciplinare;

dezvoltarea capacității de a utiliza corect terminologia fizică în timpul lucrului oral frontal;

formă:

înțelegerea științifică a structurii lumii materiale;

natura universală a cunoștințelor dobândite prin conexiuni interdisciplinare;

metodic:

stimularea activității cognitive și creative;

consolidarea motivației elevilor folosind diverse metode de predare: verbale, vizuale și mijloace tehnice moderne, pentru a crea condiții de învățare a materialului.

Ca urmare a studierii materialului din această lecție, elevul trebuie să
cunoaște/înțeleg :
- sensul impulsului unui punct material ca mărime fizică;
- o formulă care exprimă relația momentului cu alte mărimi (viteză, masă);
- semnul de clasificare al impulsului (cantitatea vectorială);
- unitati de masura a impulsului;
- a doua lege a lui Newton sub formă de impuls și interpretarea sa grafică; legea conservării impulsului și limitele aplicării sale;
- contribuția oamenilor de știință ruși și străini care au avut cea mai mare influență asupra dezvoltării acestei ramuri a fizicii;

a fi capabil să:
- descrie și explică rezultatele observațiilor și experimentelor;
- dați exemple de manifestare a legii conservării impulsului în natură și tehnologie;
- aplicarea cunoștințelor dobândite pentru rezolvarea problemelor fizice folosind conceptul de „impuls al unui punct material”, legea conservării impulsului.

Tehnologii educaționale:

tehnologie avansată de învățare;

tehnologia imersiunii în tema lecției;

TIC.

Metode de predare:

verbal;

vizual;

explicativ și ilustrativ;

euristic;

problemă;

analitic;

autotestare;

verificare reciprocă.

Formă: lectie teoretica.

Forme de organizare activități educaționale : colectiv, grupe mici, individual.

Conexiuni interdisciplinare:

fizica si matematica;

fizica si tehnologie;

fizica si biologie;

fizica si medicina;

fizica si informatica;

Conexiuni intrasubiect:

legile lui Newton;

greutate;

inerţie;

mișcare mecanică.

Echipament:

PC, ecran,

tablă, cretă,

balon, mașini cu inerție, jucărie cu apă, acvariu cu apă, model roată Segner.

Echipament:

didactic:

note de referință pentru elevi, sarcini de testare, fișă de reflecție;

metodic:

programe de lucru a, calendar-plan tematic;

manual metodologic pentru profesori pe tema „ Puls. Legea conservării impulsului. Exemple de rezolvare a problemelor”;

Suport pentru informații:

PC cu sistem de operare Windows și Microsoft Office instalat;

proiector multimedia;

Prezentări Microsoft PowerPoint, videoclipuri:

- manifestarea legii conservării impulsului atunci când corpurile se ciocnesc;

- efect de recul;

Tipuri de muncă independentă:

sala de clasa: rezolvarea problemelor privind utilizarea FSI , lucrați cu note justificative;

extracurricular: lucrul cu note și literatură suplimentară .

Progresul lecției:

I. Partea introductivă

1. Timp de organizare – 1-2 minute.

a) verificarea celor prezenți, pregătirea elevilor pentru curs, disponibilitatea uniformei etc.

2. Anunțarea temei, motivația acesteia și stabilirea obiectivelor – 5-6 min.

a) anunțarea regulilor de lucru în lecție și anunțarea criteriilor de evaluare;

b) d teme pentru acasă;

c) motivarea iniţială pentru activităţile de învăţare (implicarea elevilor în procesul de stabilire a scopurilor).

3. Actualizarea cunoștințelor de bază (studiu frontal) – 4-5 min.

II. Parte principală- 60 min.

1. Studierea noului material teoretic

a) Prezentarea noului material de curs conform planului:

1). Definirea conceptelor: „impuls corporal”, „impuls de forță”.

2). Rezolvarea problemelor calitative și cantitative pentru calcularea impulsului unui corp, a impulsului de forță, a maselor corpurilor care interacționează.

3). Legea conservării impulsului.

4). Limitele de aplicabilitate ale legii conservării impulsului.

5). Algoritm pentru rezolvarea problemelor pe ZSI. Cazuri speciale ale legii conservării impulsului.

6). Aplicarea legii conservării impulsului în știință, tehnologie, natură, medicină.

b) Realizarea de experimente demonstrative

c) Vizualizarea unei prezentări multimedia.

d) Consolidarea materialului în timpul lecției (rezolvarea problemelor privind utilizarea informațiilor digitale, rezolvarea problemelor calitative);

e) Completarea notelor justificative.

III. Controlul absorbției materialului - 10 min.

IV. Reflecţie. Rezumat – 6-7 min. (Rezervare de timp 2 min.)

Pregătirea prealabilă a elevilor

Studenților li se oferă sarcina de a pregăti o prezentare multimedia și un mesaj pe subiectele: „Legea conservării impulsului în inginerie”, „Legea conservării impulsului în biologie”, „Legea conservării impulsului în medicină”.

În timpul orelor.

I. Partea introductivă

1. Moment organizatoric.

Verificarea absenteismului și a pregătirii elevilor pentru clasă.

2. Anunțarea subiectului, motivația și stabilirea obiectivelor .

a) anunţarea regulilor de lucru în lecţie şi anunţarea criteriilor de evaluare.

Regulile lecției:

Pe birourile tale există note de sprijin care vor deveni principalul element de lucru în lecția de astăzi.

Schița de susținere indică tema lecției și ordinea în care tema va fi studiată.

În plus, astăzi la clasă vom folosi un sistem de rating, adică. Fiecare dintre voi va încerca să câștige cât mai multe puncte cu munca depusă la lecție, se vor acorda puncte pentru probleme rezolvate corect, răspunsuri corecte la întrebări, explicarea corectă a fenomenelor observate, în total pentru lecție puteți nota maximum 27 de puncte, adică răspunsul corect și complet. Fiecare întrebare valorează 0,5 puncte, rezolvarea problemei valorează 1 punct.

Veți calcula singur numărul de puncte pentru lecție și îl veți nota pe fișa de reflecție., deci dacă tastați de la 19-27 puncte – „excelent”; de la 12–18 puncte – „bine”; de la 5-11 puncte – rating „satisfăcător”.

b) teme pentru acasă:

Învață materialul de curs.

Culegere de probleme de fizică, ed. A.P. Rymkevici nr. 314, 315 (pag. 47), nr. 323.324 (pag. 48).

V) motivația inițială pentru activitățile de învățare (implicarea elevilor în procesul de stabilire a obiectivelor):

Aș dori să vă atrag atenția asupra unui fenomen interesant pe care îl numim impact. Efectul produs de o lovitură a surprins întotdeauna o persoană. De ce un ciocan greu pus pe o bucată de metal pe o nicovală doar o apasă pe suport, în timp ce același ciocan îl aplatizează cu o lovitură de ciocan?

Care este secretul vechiului truc de circ, când o lovitură zdrobitoare a unui ciocan pe o nicovală masivă nu dăunează persoanei pe pieptul căreia este instalată această nicovală?

De ce putem prinde cu ușurință o minge de tenis zburătoare cu mâna, dar nu putem prinde un glonț fără a ne deteriora mâna?

În natură, există mai multe mărimi fizice care pot fi conservate; despre una dintre ele vom vorbi astăzi: impulsul.

Impulsul tradus în rusă înseamnă „împinge”, „suflă”. Aceasta este una dintre puținele cantități fizice care pot fi conservate în timpul interacțiunii corpurilor.

Vă rugăm să explicați fenomenele observate:

EXPERIENTA #1: pe masa de demonstrație sunt 2 mașini de jucărie, nr. 1 este în repaus, nr. 2 se mișcă, ca urmare a interacțiunii, ambele mașini își schimbă viteza de mișcare - nr. 1 câștigă viteza, nr. 2 scade viteza a mișcării sale. (0,5 puncte)

EXPERIENTA #2: mașinile se deplasează unele spre altele, după o coliziune își schimbă viteza . (0,5 puncte)

Ce părere aveți: care sunt obiectivele lecției noastre de astăzi? Ce ar trebui să învățăm? (Răspunsul așteptat de elevi: familiarizați-vă cu mărimea fizică „impuls”, învățați să o calculați, găsiți relația acestei mărimi fizice cu alte mărimi fizice.)(0,5 puncte)

3. Actualizarea corpului de cunoștințe.

Tu și cu mine știm deja că, dacă unui corp i se aplică o anumită forță, atunci ca urmare a acestui fapt.....(corpul își schimbă poziția în spațiu (efectuează mișcare mecanică))

Un răspuns la o întrebare câștigă 0,5 puncte (maximum 7 puncte pentru răspunsuri corecte la toate întrebările)

Definiți mișcarea mecanică.

Exemplu de răspuns: o modificare a poziției unui corp în spațiu față de alte corpuri se numește mișcare mecanică.

Ce este un punct material?

Exemplu de răspuns: un punct material este un corp ale cărui dimensiuni pot fi neglijate în condițiile unei probleme date (dimensiunile corpurilor sunt mici în comparație cu distanța dintre ele sau corpul parcurge o distanță mult mai mare decât dimensiunile geometrice ale corpului însuși)

- Dați exemple de puncte materiale.

Exemplu de răspuns: o mașină pe drumul de la Orenburg la Moscova, un om și Luna, o minge pe un fir lung.

Ce este masa? Unitățile sale de măsură sunt în SI?

Exemplu de răspuns: masa este o măsură a inerției unui corp, o mărime fizică scalară, notată cu litera latină m, unități de măsură în SI - kg (kilogram).

Ce înseamnă expresia: „corpul este mai inert”, „corpul este mai puțin inert”?

Exemplu de răspuns: mai inert - schimbă viteza încet, mai puțin inert - schimbă viteza mai repede.

Definiți forța, denumiți unitățile de măsură și de bază ale acesteia

caracteristici.

Exemplu de răspuns: forța este o mărime fizică vectorială, care este o măsură cantitativă a acțiunii unui corp asupra altuia (o măsură cantitativă a interacțiunii a două sau mai multe corpuri), caracterizată prin modul, direcție, punct de aplicare, măsurată în SI în Newtoni ( N).

- Ce puteri știi?

Exemplu de răspuns: gravitație, forță elastică, forță de reacție a solului, greutate corporală, forță de frecare.

După cum înțelegeți: rezultanta forțelor aplicate corpului este egală cu

10 N?

Exemplu de răspuns: suma geometrică a forțelor aplicate corpului este 10 N.

Ce se va întâmpla cu un punct material sub influența unei forțe?

Exemplu de răspuns: punctul material începe să-și schimbe viteza de mișcare.

Cum depinde viteza unui corp de masa lui?

Exemplu de răspuns: deoarece masa este o măsură a inerției unui corp, apoi un corp cu masă mai mare își schimbă viteza mai lent, un corp cu masă mai mică își schimbă viteza mai repede.

Ce sisteme de referință se numesc inerțiale?

Exemplu de răspuns: cadrele de referință inerțiale sunt acele cadre de referință care se mișcă rectiliniu și uniform sau sunt în repaus.

Prezentați prima lege a lui Newton.

Exemplu de răspuns: Există astfel de sisteme de referință în raport cu care corpurile în mișcare translațională își mențin viteza constantă sau sunt în repaus dacă niciun alt corp nu acționează asupra lor sau acțiunile acestor corpuri sunt compensate.

- Formulați a treia lege a lui Newton.

\Exemplu de răspuns: forțele cu care corpurile acționează unul asupra celuilalt sunt egale ca mărime și direcționate de-a lungul unei linii drepte în direcții opuse.

Prezentați a doua lege a lui Newton.

Unde Și viteze de 1 și 2 bile înainte de interacțiune, Și - viteza bilelor după interacțiune, Și - masa de bile.

Înlocuind ultimele două egalități în formula celei de-a treia legi a lui Newton și efectuând transformările, obținem:

, acestea.

Legea conservării impulsului se formulează după cum urmează: suma geometrică a impulsurilor unui sistem închis de corpuri rămâne o valoare constantă pentru orice interacțiune a corpurilor acestui sistem între ele.

Sau:

Dacă suma forțelor externe este zero, atunci impulsul sistemului de corpuri este conservat.

Forțele cu care corpurile sistemului interacționează între ele se numesc interne, iar forțele create de corpurile care nu aparțin unui sistem dat sunt numite externe.

Un sistem care nu este afectat de forțele externe sau suma forțelor externe este zero, se numește închis.

Într-un sistem închis, corpurile pot schimba doar impulsuri, dar valoarea totală a impulsului nu se modifică.

Limitele de aplicare a legii conservării impulsului:

Doar în sisteme închise.

Dacă suma proiecțiilor forțelor externe pe o anumită direcție este egală cu zero, atunci în proiecția doar pe această direcție se poate scrie: pstart X = pend X (legea conservării componentei impulsului).

Dacă durata procesului de interacțiune este scurtă, iar forțele care apar în timpul interacțiunii sunt mari (impact, explozie, împușcătură), atunci în acest timp scurt impulsul forțelor externe poate fi neglijat.

Un exemplu de sistem închis de-a lungul direcției orizontale este un tun din care se trage un foc. Fenomenul de recul (rollback) al unei arme atunci când este trasă. Pompierii experimentează același impact atunci când direcționează un curent puternic de apă către un obiect care arde și se străduiesc să țină duza de incendiu.

Astăzi ar trebui să înveți metode de rezolvare a problemelor calitative și cantitative pe această temă și să înveți cum să le aplici în practică.

În ciuda faptului că acest subiect este iubit de mulți, are propriile sale caracteristici și dificultăți. Principala dificultate este că nu există un singur o formulă universală care ar putea fi folosită pentru a rezolva o anumită problemă pe o anumită temă. În fiecare problemă, formula este diferită și tu ești cel care trebuie să o obții analizând condițiile problemei propuse.

Pentru a vă facilita rezolvarea corectă a problemelor, vă sugerez să utilizați ALGORITM DE REZOLVARE A PROBLEMELOR.

Nu trebuie să-l înveți pe de rost, îl poți folosi ca ghid uitându-te în caiet, dar pe măsură ce rezolvi problemele, treptat va deveni memorat de la sine.

Vreau să vă avertizez imediat: nu iau în considerare probleme fără poză, chiar dacă sunt rezolvate corect!

Așadar, vom lua în considerare modul în care, utilizând ALGORITMUL DE REZOLVARE A PROBLEMELOR propus, ar trebui rezolvate problemele.

Pentru a face acest lucru, să începem cu o soluție pas cu pas la prima problemă: (probleme în formă generală)

Să luăm în considerare un algoritm pentru rezolvarea problemelor folosind legea conservării impulsului. (glisați cu algoritmul, notați în notele suport pentru desene)

Algoritm pentru rezolvarea problemelor cu privire la legea conservării impulsului:

Realizați un desen în care să indicați direcțiile axei de coordonate, vectorii viteză ai corpurilor înainte și după interacțiune;

2) Notează legea conservării impulsului în formă vectorială;

3) Scrieți legea conservării impulsului în proiecție pe axa de coordonate;

4) Din ecuația rezultată, exprimă mărimea necunoscută și află valoarea acesteia;

SOLUȚIONAREA PROBLEMELOR (Cazuri speciale de FSI pentru sarcina de soluție independentă nr. 3):

(solutie corecta 1 problemă – 1 punct)

1. Peste un cărucior cu o greutate de 800 kg s-au turnat 200 kg de nisip, rulându-se de-a lungul unei căi orizontale cu o viteză de 0,2 m/s.

Care a fost viteza căruciorului după asta?

2. O mașină de 20 de tone care se deplasează cu viteză 0,3 m/s, depășește o mașină cu o greutate de 30 de tone, deplasându-se cu o viteză de 0,2 m/s.

Care este viteza mașinilor după activarea cuplajului?

3. Ce viteză va dobândi o ghiulea de tun din fontă întinsă pe gheață dacă un glonț care zboară orizontal cu o viteză de 500 m/s sare pe el și se deplasează în direcția opusă cu o viteză de 400 m/s? Greutatea glonțului 10 g, greutatea miezului 25 kg. (sarcina este una de rezervă, adică se rezolvă dacă mai este timp)

(Rezolvarea problemelor este afișată pe ecran, elevii își verifică soluția cu standardul, analizează erorile)

Legea conservării impulsului este de mare importanță pentru studiul propulsiei cu reacție.

Subpropulsie cu reacțieînțelegeți mișcarea unui corp care are loc atunci când orice parte a acestuia este separată de corp la o anumită viteză. Ca urmare, corpul însuși capătă un impuls direcționat opus.

Umflați un balon de cauciuc pentru copii fără a lega găurile și eliberați-l din mâini.

Ce se va intampla? De ce? (0,5 puncte)

(Răspuns sugerat: Aerul din minge creează presiune asupra carcasei în toate direcțiile. Dacă gaura din minge nu este legată, atunci aerul va începe să iasă din ea, în timp ce carcasa în sine se va mișca în direcția opusă. Acest lucru rezultă din legea conservării impulsului: impulsul mingii înainte de interacțiune este egal cu zero, după interacțiune ei trebuie să dobândească impulsuri egale ca mărime și direcție opusă, adică să se miște în direcții opuse.)

Mișcarea unei mingi este un exemplu de mișcare a jetului.

Video propulsie cu reacție.

Nu este dificil să faci modele funcționale ale dispozitivelor cu motor cu reacție.

În 1750, fizicianul maghiar J.A. Segner și-a demonstrat dispozitivul, care a fost numit „roata Segner” în onoarea creatorului său.

O „roată Segner” mare poate fi făcută dintr-o pungă mare de lapte: faceți o gaură în partea de jos a pereților opuși ai pungii, străpungând punga cu un creion. Leagă două fire în partea de sus a pungii și atârnă geanta de un fel de bară transversală. Astupați găurile cu creioane și turnați apă în pungă. Apoi scoateți cu grijă creioanele.

Explicați fenomenul observat. Unde poate fi folosit? (0,5 puncte)

(Răspunsul așteptat de elevi: două jeturi vor izbucni din găuri în direcții opuse și va apărea o forță reactivă care va roti pachetul. Roata Segner poate fi folosită într-o instalație pentru udarea paturi sau paturi de flori.)

Următorul model: balon care se învârte. Într-un balon umflat pentru copii, înainte de a lega gaura cu ață, introduceți în el un tub de suc îndoit în unghi drept. Turnați apă într-o farfurie mai mică decât diametrul mingii și coborâți mingea acolo, astfel încât tubul să fie în lateral. Aerul va ieși din minge, iar mingea va începe să se rotească prin apă sub influența forței reactive.

SAU: într-un balon umflat pentru copii, înainte de a lega gaura cu un fir, introduceți un tub de suc îndoit în unghi drept, atârnați întreaga structură pe fir, când aerul începe să lase mingea prin tub, mingea începe să stea. roti..

Explicați fenomenul observat. (0,5 puncte)

Videoclipul „Jet Propulsion”

Unde se aplica legea conservarii impulsului??? Băieții noștri ne vor ajuta să răspundem la această întrebare.

Rapoarte și prezentări ale elevilor.

Subiecte de mesaje și prezentări:

1. „Aplicarea legii conservării impulsului în tehnologie și viața de zi cu zi”

2. „Aplicarea legii conservării impulsului în natură.”

3. „Aplicarea legii conservării impulsului în medicină”

Criteriu de evaluare:

Conținutul materialului și natura științifică a acestuia – 2 puncte;

Accesibilitatea prezentării – 1 punct;

Cunoașterea materialului și înțelegerea acestuia – 1 punct;

Design – 1 punct.

Punctajul maxim este de 5 puncte.

Să încercăm acum să răspundem la următoarele întrebări: (1 punct pentru fiecare răspuns corect, 0,5 puncte pentru un răspuns incomplet).

"Acesta este interesant"

1. Într-unul dintre episoadele desenului animat „Ei bine, așteaptă un minut!” pe vreme liniştită, lupul, pentru a ajunge din urmă iepurele, ia mai mult aer în piept şi suflă în pânză. Barca accelerează și... Este posibil acest fenomen?

(Răspunsul așteptat de elevi: Nu, deoarece sistemul lup-vela este închis, ceea ce înseamnă că impulsul total este zero, pentru ca barca să se deplaseze accelerată este necesară prezența unei forțe externe. Numai forțele externe pot schimba impulsul a sistemului. Lup - aer - forță internă. )

2. Eroul cărții lui E. Raspe, baronul Munchausen, a spus: „După ce mi-am apucat coada, am tras-o cu toată puterea și fără munca speciala s-a tras atât pe sine, cât și pe calul său din mlaștină, pe care l-a strâns strâns cu ambele picioare, ca niște clești.”

Este posibil să te crești așa? ?

(Răspunsul așteptat de elevi: numai forțele externe pot schimba impulsul unui sistem de corpuri, prin urmare, ridicați-vă în acest fel este interzis, deoarece în acest sistem acționează doar forțele interne. Înainte de interacțiune, impulsul sistemului era zero. Acțiunea forțelor interne nu poate schimba impulsul sistemului; prin urmare, după interacțiune, impulsul va fi zero).

3. Există o veche legendă despre un om bogat cu o pungă de aur, care, aflându-se pe gheața absolut netedă a unui lac, a înghețat, dar nu a vrut să se despartă de averea sa. Dar ar fi putut fi salvat dacă nu ar fi fost atât de lacom!

(Răspunsul sugerat de la elevi: Era suficient să împingă punga de aur departe de el însuși, iar bogatul însuși aluneca pe gheață în partea opusă conform legii conservării impulsului.)

III. Controlul absorbției materialelor:

Sarcini de testare (Anexa 1)

(Testarea se face pe foi de hârtie, între care se așează hârtie carbon; la finalul testării, un exemplar se dă profesorului, celălalt se dă vecinului de la birou, verificare reciprocă) (5 puncte)

IV. Reflecţie. Rezumând (Anexa 2)

În încheierea lecției, aș dori să spun că legile fizicii pot fi aplicate pentru rezolvarea multor probleme. Astăzi la clasă ați învățat cum să puneți în practică una dintre cele mai fundamentale legi ale naturii: legea conservării impulsului.

Vă rog să completați fișa „Reflecție”, pe care puteți afișa rezultatele lecției de astăzi.

Lista literaturii folosite:

Literatura pentru profesori

principal:

Ed. Pinsky A.A., Kabardina O.F. Fizica clasa a 10-a: manual pentru institutii de invatamant general si scoli cu studiu aprofundat al fizicii: nivel de profil. - M.: Educație, 2013 .

Kasyanov V.A. Fizică. Clasa a X-a: manual pentru invatamantul generalny stabilimente. – M.: Butarda, 2012.

Fizica 7-11. Biblioteca de mijloace vizuale. Ediție electronică. M.: „Bustard”, 2012

adiţional:

Myakishev G. Ya., Bukhovtsev B. B., Sotsky N. N. Fizica-10: Ediția a 15-a. – M.: Educație, 2006.

Myakishev G. Ya. Mecanica - 10: Ed. al 7-lea, stereotip. – M.: Dropia, 2005.

Rymkevich A.P. Fizica. Cartea cu probleme-10 – 11: Ed. al 10-lea, stereotip. – M.: Dropia, 2006.

Saurov Yu. A. Modele de lecții-10: carte. pentru profesor. – M.: Educație, 2005.

Kuperstein Yu. S. Fizica-10: note de bază și probleme diferențiate. – Sankt Petersburg: septembrie 2004.

Resurse de internet utilizate

Literatura pentru elevi:

Myakishev G.Ya. Fizică. Clasa a 10-a: manual pentru instituţiile de învăţământ general: nivel de bază şi de specialitate. – M.: Prosveshcheniye, 2013 .

Gromov S.V. Fizica-10.M. „Iluminismul” 2011

Rymkevich P.A. Culegere de probleme de fizică. M.: „Bustard” 2012.

Anexa 1

Opțiunea 1.

1. Care dintre următoarele mărimi este scalară?

A. masa.

B. impulsul corpului.

B. puterea.

2. Un corp de masa m se misca cu viteza. Care este impulsul corpului?

B. m

ÎN.

3. Cum se numește o mărime fizică egală cu produsul unei forțe și timpul acțiunii acesteia?

A. Impulsul corpului.

B. Proiecția forței.

B. Impulsul de forță.

4. În ce unități se măsoară impulsul de forță?

A. 1 N s

B. 1 kg

V. 1 N

5. Care este direcția impulsului corpului?

A. Are aceeași direcție cu forța.

B. În aceeași direcție cu viteza corpului.

6.Care este modificarea impulsului unui corp dacă acesta este acționat de o forță de 15 N timp de 5 secunde?

A. 3 kg m/s

B. 20 kg m/s

B. 75 kg m/s

7.Cum se numește un impact în care o parte din energia cinetică a corpurilor care se ciocnesc se îndreaptă spre deformarea lor ireversibilă, modificând energia internă a corpurilor?

A. Impact absolut inelastic.

B. Impact absolut elastic

V. Centrală.

8. Care expresie corespunde legii conservării impulsului pentru cazul interacțiunii a două corpuri?

A. = m

ÎN. m =

9. Pe ce lege se bazează existența mișcării jetului?

A. Prima lege a lui Newton.

B. Legea gravitației universale.

B. Legea conservării impulsului.

10.Un exemplu de propulsie cu reacție este

A. Fenomenul de recul la tragerea cu o armă.

B. Arderea unui meteorit în atmosferă.

B. Mișcarea sub influența gravitației.

Anexa 1

Opțiunea #2.

1. Care dintre următoarele mărimi este vector?

A. impulsul corpului.

B. masa.

V. timp.

2.Ce expresie determină schimbarea impulsului unui corp?

A. m

B. t

ÎN. m

3.Cum se numește mărimea fizică egală cu produsul dintre masa unui corp și vectorul vitezei sale instantanee?

A. Proiecția forței.

B. Impulsul de forță.

B. Impulsul corpului.

4.Cum se numește unitatea de impuls al corpului, exprimată în unități de bază Sistemul internațional?

A. 1 kg m/s

B. 1kg m/s 2

B. 1kg m 2 /s 2

5.Unde este îndreptată schimbarea impulsului corpului?

A. În aceeași direcție cu viteza corpului.

B. În aceeași direcție cu forța.

B. Pe partea opusă mișcării corpului.

6.Care este impulsul unui corp de 2 kg care se deplasează cu o viteză de 3 m/s?

A. 1,5 kg m/s

B. 9 kg m/s

B. 6 kg m/s

7.Cum se numește un impact în care deformarea corpurilor care se ciocnesc este reversibilă, i.e. dispare după încetarea interacțiunii?

A. Impact absolut elastic.

B. Impact absolut inelastic.

V. Centrală.

8. Care expresie corespunde legii conservării impulsului pentru cazul interacțiunii a două corpuri?

A. = m

ÎN. m =

9. Legea conservării impulsului este îndeplinită...

A. Întotdeauna.

B. Obligatoriu în absența frecării în orice cadre de referință.

B. Numai în sistem închis.

10. Un exemplu de propulsie cu reacție este...

A. Fenomenul de recul la scufundarea dintr-o barcă în apă.

B. Fenomenul de creștere a greutății corporale cauzat de mișcarea accelerată

sprijin sau suspendare.

B. Fenomenul de atracție a corpurilor de către Pământ.

Raspunsuri:

Opțiunea 1

Opțiunea nr. 2

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

1 sarcină – 0,5 puncte

Punctajul maxim pentru îndeplinirea tuturor sarcinilor este de 5 puncte.

Anexa 2

Rezumat de bază.

Data ___________.

Subiectul lecției: „Impulsul corpului. Legea conservării impulsului.”

1. Impulsul corpului este ________________________________________________________________

2. Formula de calcul pentru impulsul corpului:________________________________

3. Unități de măsură ale impulsului corporal: ____________________________________________________

4. Direcția impulsului corpului coincide întotdeauna cu direcția lui ___________

5.Forța de impuls - Acest __________________________________________________

6. Formula de calcul pentru forța de impuls :___________________________________

7. Unităţi de măsură impuls de forță ___________________________________

8. Direcția impulsului de forță coincide întotdeauna cu direcția ______________________________________________________________________

9. Scrie a doua lege a lui Newton sub formă de impuls:

______________________________________________________________________

10. Impactul absolut elastic este _______________________________________

______________________________________________________________________

11. Impactul absolut inelastic este _____________________________________

______________________________________________________________________

12. Cu un impact absolut elastic se produce ____________________________

______________________________________________________________________

16. Notarea matematică a legii: _______________________________________

17. Limitele de aplicabilitate ale legii conservării impulsului:

_____________________________________________________________________

18. Algoritm pentru rezolvarea problemelor pe legea conservării impulsului:

1)____________________________________________________________________

2)____________________________________________________________________

3)____________________________________________________________________

4)____________________________________________________________________

19. Cazuri speciale ale legii conservării impulsului:

A) interacțiune absolut elastică: Proiecție pe axa OX: 0,3 m/s, ajunge din urmă cu o mașină cu o greutate de 30 de tone, care se deplasează cu o viteză de 0,2 m/s. Care este viteza mașinilor după activarea cuplajului?

____________

Răspuns:

21. Aplicarea legii conservării impulsului în tehnologie și viața de zi cu zi:

A) Propulsia cu reacție este ___________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Exemple de propulsie cu reacție: _____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

c) fenomenul de recul________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

22. Aplicarea legii conservării impulsului în natură:

23. Aplicarea legii conservării impulsului în medicină:

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

24. Acesta este interesant:

1. Există o veche legendă despre un om bogat cu o pungă de aur, care, aflându-se pe gheața absolut netedă a unui lac, a înghețat, dar nu a vrut să se despartă de averea sa. Dar ar fi putut fi salvat dacă nu ar fi fost atât de lacom! Cum?__________________________________________________________________

2. Într-unul dintre episoadele desenului animat „Ei bine, așteaptă un minut!” pe vreme liniştită, lupul, pentru a ajunge din urmă iepurele, ia mai mult aer în piept şi suflă în pânză. Barca accelerează și... Este posibil acest fenomen? De ce?

3. Eroul cărții lui E. Raspe, baronul Munchausen, a spus: „După ce mi-am prins coada de porc, am tras cu toată puterea în sus și fără prea multă dificultate mi-am tras atât pe mine, cât și pe calul meu din mlaștină, pe care l-am ținut strâns cu ambele picioare. , ca cu clești.”

Este posibil să te crești în acest fel? De ce?

Nota lecției ______________

Anexa 3

Foaie de reflecție

Ultimul nume primul nume________________________________________________

Grup________________________________________________

1.Am lucrat în timpul lecției
2. Prin munca mea din clasa I
3. Lecția mi s-a părut
4. Pentru lecția I
5. Starea mea de spirit
6.Materialul de lecție a fost pentru mine

7.Tema mi se pare

activ pasiv
mulțumit/nemulțumit
scurt lung
nu obosit / obosit
a devenit mai bine/a devenit mai rău
clar / nu clar
util/inutil
interesant plictisitor
usor / dificil
interesant / nu este interesant

N Desenează-ți starea de spirit cu un emoticon.

Calculați numărul de puncte pe care le-ați primit pentru lecție, evaluați-vă munca la lecție.

Dacă ai tastat:

de la 19 la 27 de puncte – „excelent”

De la 12 la 18 puncte – „bine”

De la 5-11 puncte – rating „satisfăcător”.

Am marcat ________ puncte

nota _________

În această lecție vom vorbi despre legile de conservare. Legile de conservare sunt un instrument puternic pentru rezolvarea problemelor mecanice. Ele sunt o consecință a simetriei interne a spațiului. Prima cantitate conservată pe care o vom studia este impulsul. În această lecție vom defini impulsul unui corp și vom raporta modificarea acestei cantități de forța care acționează asupra corpului.

Legile de conservare sunt un instrument foarte puternic pentru rezolvarea problemelor mecanice. Ele sunt utilizate atunci când ecuațiile de dinamică sunt dificil sau imposibil de rezolvat. Legile de conservare sunt o consecință directă a legilor naturii. Se pare că fiecare lege de conservare corespunde unui fel de simetrie în natură. De exemplu, legea conservării energiei apare datorită faptului că timpul este omogen, iar legea conservării impulsului apare datorită omogenității spațiului. Mai mult, în fizica nucleară, simetriile complexe ale unui sistem produc cantități care nu pot fi măsurate, dar care se știe a fi conservate, cum ar fi ciudățenia și frumusețea.

Să considerăm a doua lege a lui Newton sub formă vectorială:

Amintiți-vă că accelerația este rata de schimbare a vitezei:

Acum, dacă substituim această expresie în cea de-a doua lege a lui Newton și înmulțim părțile stânga și dreaptă cu , obținem

Să introducem acum o anumită mărime, pe care o vom numi în continuare impuls și să obținem a doua lege a lui Newton sub formă de impuls:

Mărimea din stânga semnului egal se numește impuls al forței. Prin urmare,

Modificarea impulsului corpului este egală cu impulsul forței.

Newton și-a scris celebra a doua lege exact în această formă. Rețineți că a doua lege a lui Newton sub această formă este mai generală, deoarece o forță acționează asupra unui corp pentru o perioadă de timp nu numai atunci când viteza corpului se modifică, ci și atunci când se modifică masa corpului. Folosind o astfel de ecuație, este ușor, de exemplu, să aflați forța care acționează asupra decolării unei rachete, deoarece racheta își schimbă masa în timpul decolării. Această ecuație se numește ecuația Meshchersky sau ecuația Tsiolkovsky.

Să aruncăm o privire mai atentă la valoarea pe care am introdus-o. Această cantitate este de obicei numită impulsul corpului. Asa de,

Momentul unui corp este o mărime fizică egală cu produsul dintre masa corpului și viteza acestuia.

Momentul se măsoară în unități SI în kilograme pe metru împărțit la secundă:

Din a doua lege a lui Newton sub formă de impuls urmează legea conservării impulsului. Într-adevăr, dacă suma forțelor care acționează asupra corpului este zero, atunci modificarea impulsului corpului este zero sau, cu alte cuvinte, impulsul corpului este constant.

Să luăm în considerare aplicarea legii conservării impulsului folosind exemple. Deci, mingea lovește peretele cu impuls (Fig. 1). Elanul mingii se schimbă și mingea sare într-o direcție diferită cu impuls. Dacă înainte de impact, unghiul față de normal a fost egal cu , atunci după impact, acest unghi, în general, poate fi diferit. Totuși, dacă mingea este acționată din partea laterală a peretelui doar de o forță normală de presiune direcționată perpendicular pe perete, atunci componenta impulsului se schimbă în direcția perpendiculară pe perete. Dacă înainte de impact era egal cu , atunci după impact va fi egal cu , iar componenta impulsului de-a lungul peretelui nu se va modifica. Ajungem la concluzia că impulsul după impact este egal ca mărime cu impulsul înainte de impact și este îndreptat într-un unghi față de normal.

Orez. 1. Mingea sare de pe perete

Rețineți că forța gravitației care acționează asupra mingii nu va afecta în niciun fel rezultatul, deoarece este îndreptată de-a lungul peretelui. Un astfel de impact, în care modulul impulsului corpului este conservat și unghiul de incidență este egal cu unghiul de reflexie, se numește absolut elastic. Rețineți că într-o situație reală, când impactul este inelastic, unghiul de reflexie poate fi diferit (Fig. 2)

Orez. 2. Mingea nu sare elastic

Impactul va fi inelastic dacă asupra mingii acționează așa-numitele forțe disipative, precum frecarea sau rezistența.

Astfel, în această lecție ați fost introdus în conceptul de impuls, legea conservării impulsului și a doua lege a lui Newton scrisă sub formă de impuls. În plus, ați luat în considerare problema unei mingi care sare perfect elastic de pe un perete.

Bibliografie

G. Ya. Myakishev, B. B. Buhovtsev, N. N. Sotsky. Fizica 10. - M.: Educație, 2008.
A. P. Rymkevici. Fizică. Cartea cu probleme 10-11. - M.: Dropia, 2006.
O. Ya. Savcenko. Probleme de fizică. - M.: Nauka, 1988.
A. V. Peryshkin, V. V. Krauklis. curs de fizica. T. 1. - M.: Stat. profesor ed. min. educația RSFSR, 1957.

Întrebare: Am descoperit că atunci când o minge lovește un perete într-un mod absolut elastic, unghiul de incidență este egal cu unghiul de reflexie. Aceeași lege este valabilă și pentru reflectarea unei raze într-o oglindă. Cum să explic asta?

Răspuns: Acest lucru se explică foarte simplu: lumina poate fi considerată un flux de particule - fotoni, care lovesc elastic oglinda. În consecință, unghiul de incidență atunci când un foton cade este egal cu unghiul de reflexie.

Întrebare: Avioanele, când zboară, sunt împinse departe de aer de o elice. De ce împinge o rachetă când zboară?

Răspuns: Racheta nu se respinge, racheta se mișcă sub influența propulsiei jetului. Acest lucru se realizează datorită faptului că particulele de combustibil zboară din duza rachetei cu viteză mare.