Vücut dürtüsü. Konuyla ilgili “Fizik” disiplininde bir eğitim dersinin metodolojik gelişimi: “Dürtü. Momentumun korunumu kanunu. Jet tahriki" Problem çözme örnekleri

Hareketleri, yani. boyut .

Nabız hız vektörüyle çakışan bir vektör miktarıdır.

SI dürtü birimi: kg m/sn .

Bir cisimler sisteminin momentumu, sistemdeki tüm cisimlerin momentumunun vektör toplamına eşittir:

Momentumun korunumu kanunu

Örneğin, etkileşen cisimler sistemi ayrıca dış kuvvetler tarafından da etkileniyorsa, bu durumda bazen momentum değişimi yasası olarak adlandırılan ilişki geçerlidir:

Kapalı bir sistem için (dış kuvvetlerin yokluğunda), momentumun korunumu yasası geçerlidir:

Momentumun korunumu yasasının etkisi, bir tüfekle ateş ederken veya topçu atışı sırasında geri tepme olgusunu açıklayabilir. Ayrıca momentumun korunumu yasası tüm jet motorlarının çalışma prensibinin temelini oluşturur.

Fiziksel problemleri çözerken, hareketin tüm ayrıntılarının bilinmesi gerekmediğinde momentumun korunumu yasası kullanılır, ancak vücutların etkileşiminin sonucu önemlidir. Bu tür problemler örneğin cisimlerin çarpması veya çarpışmasıyla ilgili problemlerdir. Fırlatma araçları gibi değişken kütleli cisimlerin hareketi dikkate alınırken momentumun korunumu yasası kullanılır. Böyle bir roketin kütlesinin çoğu yakıttır. Uçuşun aktif aşamasında bu yakıt yanar ve yörüngenin bu kısmındaki roketin kütlesi hızla azalır. Ayrıca kavramın uygulanamadığı durumlarda momentumun korunumu kanunu gereklidir. Duran bir cismin anında belli bir hıza ulaşması gibi bir durumu hayal etmek zordur. Normal pratikte cisimler daima hızlanır ve kademeli olarak hız kazanır. Ancak elektronlar ve diğer atom altı parçacıklar hareket ettiğinde, durumları ara hallerde kalmadan aniden değişir. Bu gibi durumlarda klasik “ivme” kavramı uygulanamaz.

Problem çözme örnekleri

ÖRNEK 1

Egzersiz yapmak

Yatay olarak uçan 100 kg kütleli bir mermi demiryolu yolu 500 m/s hızla 10 ton kumlu bir arabaya çarparak içinde sıkışıp kalıyor. Eğer araba merminin hareket yönünün tersi yönde 36 km/saat hızla hareket ederse hangi hıza ulaşacaktır?

Çözüm

Araba + mermi sistemi kapalı olduğundan bu durumda momentumun korunumu yasası uygulanabilir.

Etkileşim öncesi ve sonrası bedenlerin durumunu gösteren bir çizim yapalım.

Mermi ve araba etkileşime girdiğinde esnek olmayan bir çarpışma meydana gelir. Bu durumda momentumun korunumu yasası şu şekilde yazılacaktır:

Eksen yönünü arabanın hareket yönüne denk gelecek şekilde seçerek, bu denklemin izdüşümünü koordinat eksenine yazıyoruz:

Bir mermi ona çarptıktan sonra arabanın hızı nereden geliyor?

Birimleri SI sistemine dönüştürüyoruz: t kg.

Hesaplayalım:

Cevap

Mermi çarptıktan sonra araba 5 m/s hızla hareket edecektir.

ÖRNEK 2

Egzersiz yapmak

m=10 kg ağırlığındaki bir merminin üst noktasında hızı v=200 m/s idi. Bu noktada iki parçaya bölündü. Kütlesi m 1 =3 kg olan daha küçük parça, yataya açılı olarak aynı yönde v 1 =400 m/s hız almıştır. Merminin çoğu hangi hızda ve hangi yönde uçacak?

Çözüm

Merminin yörüngesi bir paraboldür. Vücudun hızı her zaman yörüngeye teğet olarak yönlendirilir. Yörüngenin en üst noktasında merminin hızı eksene paraleldir.

Momentumun korunumu yasasını yazalım:

Vektörlerden skaler büyüklüklere geçelim. Bunu yapmak için vektör eşitliğinin her iki tarafının karesini alalım ve aşağıdaki formülleri kullanalım:

Bunu ve bunu da hesaba katarak ikinci parçanın hızını buluyoruz:

Elde edilen formülde fiziksel büyüklüklerin sayısal değerlerini değiştirerek şunu hesaplıyoruz:

Mermilerin çoğunun uçuş yönünü aşağıdakileri kullanarak belirleriz:

Sayısal değerleri formülde değiştirerek şunu elde ederiz:

Cevap

Merminin büyük bir kısmı yatay yöne açılı olarak 249 m/s hızla aşağıya doğru uçacaktır.

ÖRNEK 3

Egzersiz yapmak

Trenin kütlesi 3000 ton olup sürtünme katsayısı 0,02'dir. Trenin hareket başladıktan 2 dakika sonra 60 km/saat hıza ulaşabilmesi için lokomotifin tipi ne olmalıdır?

Çözüm

Tren (harici bir kuvvet) tarafından etkilendiğinden, sistemin kapalı olduğu düşünülemez ve bu durumda momentumun korunumu yasası sağlanmaz.

Momentum değişimi yasasını kullanalım:

Sürtünme kuvveti her zaman vücudun hareketinin tersi yönde yönlendirildiğinden, sürtünme kuvveti darbesi denklemin koordinat eksenine izdüşümüne girecektir (eksen yönü trenin hareket yönü ile çakışmaktadır). bir “eksi” işareti:

BİR CİSİNİN MOMENTUMU, bir cismin kütlesi ile hızının çarpımına eşit bir vektör miktarıdır:

SI sistemindeki dürtü birimi, 1 m/s hızla hareket eden 1 kg ağırlığındaki bir cismin darbesi olarak alınır. Bu birime SANİYEDE KİLOGRAM-METRE (kg) denir. . Hanım).

BU SİSTEMİN PARÇASI OLMAYAN DİĞER BEDENLERLE ETKİLEŞİME GEÇMEYEN BEDENLERDEN oluşan SİSTEM KAPALI OLARAK DİLİR.

Kapalı bir cisimler sisteminde, momentum için korunum yasası sağlanır.

KAPALI BİR CİSİM SİSTEMİNDE, CİHAZ MOMENTALARININ GEOMETRİK TOPLAMI, BU SİSTEMİN CİSİMLERİNİN ARASINDAKİ HERHANGİ BİR ETKİLEŞİMİ İÇİN SABİT KALIR.

Reaktif hareket momentumun korunumu yasasına dayanır. Yakıt yandığında, yüksek sıcaklığa kadar ısıtılan gazlar roket nozulundan belirli bir hızla dışarı atılır. Aynı zamanda roketle etkileşime giriyorlar. Motor çalışmaya başlamadan önce darbelerin toplamı

roket ve yakıt sıfıra eşitti, gazların salınmasından sonra aynı kalması gerekiyordu:

burada M roketin kütlesidir; V - roket hızı;

m yayılan gazların kütlesidir; v - gaz akış hızı.

Buradan roket hızının ifadesini elde ederiz:

Jet motorunun temel özelliği, hareket etmek için etkileşime girebileceği bir ortama ihtiyaç duymamasıdır. Bu nedenle havasız uzayda hareket edebilen tek araç rokettir.

Büyük Rus bilim adamı ve mucit Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky, uzay araştırmalarında roket kullanma olasılığını kanıtladı. Roket için bir tasarım şeması geliştirdi ve gerekli yakıt bileşenlerini buldu. Tsiolkovsky'nin çalışmaları ilk uzay gemilerinin yaratılmasının temelini oluşturdu.

Dünyanın ilk yapay Dünya uydusu 4 Ekim 1957'de ülkemizde fırlatıldı ve 12 Nisan 1961'de Yuri Alekseevich Gagarin Dünya'nın ilk kozmonotu oldu. Şu anda uzay aracı diğer gezegenleri keşfedin Güneş Sistemi, kuyruklu yıldızlar, asteroitler. Amerikalı astronotlar Ay'a indi ve Mars'a insanlı bir uçuş hazırlanıyor. Bilimsel keşif gezileri uzun süredir yörüngede yapılıyor. Yeniden kullanılabilir uzay aracı "Shuttle" ve "Challenger" (ABD), "Buran" (Rusya) geliştirildi, farklı ülkelerden bilim adamlarının birlikte çalışacağı Dünya yörüngesinde "Alfa" bilimsel istasyonunun oluşturulması için çalışmalar sürüyor.

Jet tahriki bazı canlı organizmalar tarafından da kullanılmaktadır. Örneğin kalamar ve ahtapotlar hareketlerinin tersi yönde su püskürterek hareket ederler.

4/2. “Moleküler Fizik” konulu deneysel görev: sıcaklık ve hacimdeki değişikliklerle hava basıncındaki değişiklikleri gözlemlemek.

Oluklu silindiri bir manometreye bağlayın ve silindirin içindeki basıncı ölçün.

Silindiri sıcak su dolu bir kaba yerleştirin. Ne oluyor?

Silindiri sıkıştırın. Ne oluyor?

uzay araştırması. Yarıiletken diyot, pn eklemi ve özellikleri. Yarı iletken cihazların uygulamaları. Termodinamiğin 1. yasasını uygulama problemi.

Vücut dürtüsü– bir cismin kütlesi ile hızının çarpımıdır p = mv (kg * m/s) Bir cismin momentumu hareket miktarıdır. Cismin momentumundaki değişim, kuvvetin itkisindeki değişime eşittir. ∆p = F∆t
Cisimlerin etkileşim öncesindeki momentumlarının toplamı, etkileşim sonrasındaki dürtülerin toplamına eşittir VEYA: Kapalı bir sistemdeki cisimlerin momentumlarının geometrik toplamı sabit kalır. m1v1 + m2v2 = sabit

Momentumun korunumu yasası jet hareketinin temelini oluşturur - bu, vücudun bir kısmının ayrıldığı ve diğerinin ek ivme aldığı bir harekettir.
Teknolojide jet tahriki: ÖRNEK İÇİN (uçaklarda ve roketlerde)
Doğada jet tahriki: ÖRNEK İÇİN (yumuşakçalar, ahtapotlar). Büyük önem bilim ve teknolojinin daha da gelişmesi için alan bilgisine sahiptir. Görünüşe göre uzay araştırmaları yakın gelecekte tıpta olduğu kadar mühendislik ve teknolojinin birçok alanında da devrim niteliğinde değişikliklere yol açacak. Uzay teknolojisi alanındaki gelişmelerin sonuçları, endüstriyel ve tarımsal çalışmalarda, Dünya Okyanusunun derinliklerinin araştırılmasında ve kutup araştırmalarında, spor yarışmalarında, jeolojik ekipman imalatında ve diğer alanlarda uygulama alanı bulacaktır. Yarı iletken diyot, bir elektrik bağlantısı ve iki ucu (elektrot) olan bir yarı iletken cihazdır. Bir elektron-delik bağlantısı, yarı iletkenin iletkenlik tipinde (elektronik n-bölgesinden n-bölgesine) uzaysal bir değişikliğin olduğu bir bölgesidir. delik p-bölgesi). Yarı iletken cihazlar kullanılır: motorlu taşıma kompleksinde. elektronik ateşleme. elektronik kontrol ünitesi. LED'ler: sensörler, farlar, trafik ışıkları vb. Küresel Konumlandırma Sistemi. Cep telefonları

6 Evrensel çekim kanunu. Yer çekimi. Vücutların serbest düşüşü. Vücut ağırlığı. Ağırlıksızlık. Bir manyetik alan. Manyetik indüksiyon, manyetik indüksiyon hatları. Amper kuvveti ve uygulaması. Görev, iş veya doğru akımın gücü için formüller uygulamaktır.

Yerçekimi kanunu Yerçekimi etkileşimini klasik mekanik çerçevesinde açıklayan Newton yasası. Bu yasa 1666 civarında Newton tarafından keşfedildi. Birbirinden mesafeyle ayrılan iki maddi kütle noktası arasındaki çekim kuvvetinin, her iki kütleyle orantılı, aralarındaki mesafenin karesiyle ters orantılı olduğunu belirtir. Yer çekimi- Dünya yüzeyine veya başka bir astronomik cisme yakın bulunan herhangi bir maddi cisme etki eden kuvvet. Serbest düşüş- Vücuda etki eden diğer kuvvetler mevcut olmadığında veya ihmal edilebilecek kadar küçük olduğunda, yerçekiminin etkisi altında düzgün değişken hareket. Ağırlık- Yerçekimi alanında ortaya çıkan, düşmeyi önleyen vücudun destek (veya askı veya başka türdeki sabitleme) üzerindeki kuvveti P=mg. Ağırlıksızlık- bir vücudun bir destekle (vücut ağırlığı) etkileşim kuvvetinin, yerçekimi çekiciliği, diğer kütle kuvvetlerinin etkisi, özellikle bir vücudun hızlandırılmış hareketi sırasında ortaya çıkan atalet kuvveti ile bağlantılı olarak ortaya çıktığı bir durum; mevcut olmayan. Bir manyetik alan- Hareket durumlarına bakılmaksızın, hareketli elektrik yüklerine ve manyetik momentli cisimlere etki eden bir kuvvet alanı. Manyetik indüksiyon- uzayda belirli bir noktada manyetik alanın (yüklü parçacıklar üzerindeki etkisi) kuvvet karakteristiği olan bir vektör miktarı. Manyetik alanın, hızla hareket eden bir yüke etki ettiği kuvveti belirler.
Manyetik indüksiyon hatları- teğetleri alanda belirli bir noktada manyetik indüksiyon vektörüyle aynı şekilde yönlendirilen çizgiler.

7 Elektromanyetik indüksiyon olayı, bu olayın kullanımı. Elektromanyetik indüksiyon kanunu. Lenz'in kuralı. İş. Kürk. enerji. Kinetik ve potansiyel enerji. Kürkün korunması kanunu. enerji. E.Z: Seri bağlı bir elektrik devresinin toplam direncinin ölçülmesi. Elektromanyetik indüksiyon, içinden geçen manyetik akı değiştiğinde kapalı bir devrede bir elektrik torusunun ortaya çıkması olgusudur. Michael Faradel tarafından keşfedilmiştir. Elektrik olgusu Haşhaş. tümevarım elektrik ve radyo mühendisliği cihazlarında kullanılır: jeneratörler, transformatörler, bobinler vb. Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasası Transformatörlerin, bobinlerin, birçok elektrik motoru ve jeneratörün çalışma prensiplerine ilişkin elektrodinamiğin temel yasasıdır. Kanun diyor ki: Herhangi bir kapalı döngü için, indüklenen elektromotor kuvvet (EMF), bu döngüden geçen manyetik akının eksi işaretiyle alınan değişim hızına eşittir. Lenz'in kuralı endüksiyon akımının yönünü belirler ve şunu belirtir: endüksiyon akımı her zaman öyle bir yöne sahiptir ki, akımı tetikleyen nedenin etkisini zayıflatır. Kürk. İş- sayısal değere, kuvvetin yönüne (kuvvetler) ve bir noktanın (noktaların), cismin hareketine bağlı olarak, bir kuvvetin veya kuvvetlerin bir vücut veya sistem üzerindeki etkisinin skaler niceliksel ölçüsü olan fiziksel bir niceliktir. veya sistem Fizikte kürk. enerji mekanik bir sistemin bileşenlerinde mevcut olan potansiyel ve kinetik enerjilerin toplamını tanımlar. Kürk. enerji- bu, bir nesnenin hareketi veya konumu, mekanik iş yapabilme yeteneği ile ilişkili enerjidir. Kürkün korunması kanunu. enerji Bir cisim veya sistem yalnızca korunumlu kuvvetlere (hem dış hem de iç) maruz kalırsa, o cismin veya sistemin toplam mekanik enerjisinin sabit kaldığını belirtir. Yalnızca korunumlu kuvvetlerin etkidiği izole bir sistemde toplam mekanik enerji korunur. Potansiyel vücudun potansiyelidir, vücudun ne tür işler yapabileceğini kişileştirir! Ve kinetik zaten iş yapan kuvvettir. Enerji korunumu kanunu- ampirik olarak belirlenmiş ve izole edilmiş bir durum için oluşan bir doğa yasası fiziksel sistem Sistem parametrelerinin bir fonksiyonu olan ve zaman içinde korunan enerji olarak adlandırılan skaler bir fiziksel miktar tanıtılabilir. Enerjinin korunumu yasası belirli nicelikler ve olaylar için geçerli olmayıp, her yerde ve her zaman geçerli olan genel bir modeli yansıttığı için buna yasa değil, enerjinin korunumu ilkesi denilebilir. Potansiyel enerji- Etkileşen cisimlerin veya aynı bedenin parçalarının göreceli konumu tarafından belirlenen enerji. Kinetik enerji- Bir cismin kuvvetin etkisi altında hareket etmesi durumunda, sadece iş yapmakla kalmaz, aynı zamanda bazı işler de yapar

8 Mekanik titreşimler, mekanik özellikler. titreşimler: genlik, periyot, frekans. Serbest ve zorlanmış titreşimler. Rezonans. Kendi kendine indüksiyon. İndüktans. Bobinin manyetik alanının enerjisi. Momentumun korunumu yasasını uygulama görevi Mekanik salınım, cismin denge konumundan bir yönde veya diğer yönde hareket ettirildiği kesin veya yaklaşık olarak tekrarlanan bir harekettir. Bir sistem salınım hareketleri yapabiliyorsa buna salınımlı denir. Salınımlı sistemin özellikleri: Sistem kararlı bir denge pozisyonuna sahiptir. Bir sistem denge konumundan çıkarıldığında, içinde bir iç geri çağırma kuvveti ortaya çıkar. Sistem hareketsizdir. Bu nedenle denge konumunda durmaz, içinden geçer. İç kuvvetlerin etkisi altındaki bir sistemde meydana gelen salınımlara serbest denir.. Tüm serbest titreşimler sönümlenir (örneğin: darbeden sonra tel titreşimi) Periyodik olarak değişen dış kuvvetlerin etkisi altındaki cisimlerin gerçekleştirdiği titreşimlere zorlanmış denir (örneğin: Bir demirci çekiçle çalışırken metal iş parçasının titreşimi). Rezonans- Zorlanmış salınımların genliğinin, itici kuvvetin frekansının belirli bir değerinde maksimuma sahip olduğu bir olgu. Çoğu zaman bu değer doğal salınımların frekansına yakındır, aslında örtüşebilir, ancak bu her zaman böyle değildir ve rezonansın nedeni değildir. Kendi kendine indüksiyon- bu, devreden akan akım değiştiğinde iletken bir devrede indüklenen emf'nin ortaya çıkması olgusudur. Bir devredeki akım değiştiğinde, bu devrenin sınırladığı yüzeyden geçen manyetik akı da orantılı olarak değişir. Elektromanyetik indüksiyon yasası nedeniyle bu manyetik akıdaki bir değişiklik, bu devrede endüktif bir EMF'nin (kendi kendine indüksiyon) uyarılmasına yol açar. İndüktans- arasındaki orantı katsayısı Elektrik şoku, bazı kapalı devrelerde akar ve bu akımın kenarı bu devre olan yüzey boyunca oluşturduğu manyetik akı.Akımlı iletkenin çevresinde enerjiye sahip bir manyetik alan vardır.

9 Kürk. dalgalar. Dalga boyu, dalga hızı ve aralarındaki ilişkiler. Termonükleer reaksiyon. Atom enerjisinin uygulanması. Nükleer enerji gelişiminin beklentileri ve sorunları. E.Z: Bir cam plakanın kırılma indisinin belirlenmesi. Kürk. dalgalar elastik bir ortamda yayılan bozukluklardır (ortamın parçacıklarının denge konumundan sapması). Parçacık salınımları ve dalga yayılımı bir yönde meydana geliyorsa dalga boyuna, bu hareketler dik yönlerde meydana geliyorsa enine dalga olarak adlandırılır. Çekme ve basınç deformasyonlarının eşlik ettiği boyuna dalgalar herhangi bir elastik ortamda yayılabilir: gazlar, sıvılar ve katılar. Enine dalgalar, kayma deformasyonu sırasında elastik kuvvetlerin ortaya çıktığı ortamlarda, yani katılarda yayılır. Bir dalga yayıldığında, madde aktarılmadan enerji aktarılır. Elastik bir ortamda bir rahatsızlığın yayılma hızına dalga hızı denir. Ortamın elastik özelliklerine göre belirlenir. Bir dalganın, içindeki salınım periyoduna eşit bir sürede yayıldığı mesafeye dalga boyu (lambda) denir. Dalgaboyu- bir dalganın uzayda ışık hızıyla bir periyotta hareket ederken kat etmeyi başardığı mesafe; bu da frekansın tersidir. Frekans ne kadar yüksek olursa dalga boyu da o kadar kısa olur. Termonükleer reaksiyon- termal hareketlerinin kinetik enerjisi nedeniyle hafif atom çekirdeklerinin daha ağır çekirdeklerle birleştiği bir tür nükleer reaksiyon. Sanayi toplumunun gelişimi sürekli artan üretim ve tüketim düzeyine dayanmaktadır. çeşitli türler enerji.(Kullanımı önemli ölçüde azaltır doğal Kaynaklar

10 Maddenin yapısına ilişkin atomistik hipotezin ortaya çıkışı ve deneysel kanıtı: difüzyon, Brown hareketi. BİT'in temel hükümleri. Kütle, moleküllerin büyüklüğü. Elektrik hareket gücü. Ohm kanunu komple zincir. Görev kürk formülünü uygulamaktır. iş

Difüzyon- bu, bir maddenin parçacıklarının diğerinin parçacıkları arasında dağılımı olgusudur

Brown hareketi- bu, sıvı moleküllerin etkisi altında bir sıvı içinde çözünmeyen parçacıkların hareketidir.Moleküler kinetik teori, atomların ve moleküllerin en küçük parçacıklar olarak varlığı fikrine dayanan maddenin yapısı ve özellikleri doktrinidir. kimyasal maddeler Moleküler kinetik teorisine dayalıÜç ana hüküm vardır: Tüm maddeler - sıvı, katı ve gaz - kendileri de atomlardan oluşan en küçük parçacıklardan - moleküllerden oluşur. .Atomlar ve moleküller sürekli kaotik hareket halindedir. Parçacıklar birbirleriyle doğası gereği elektriksel kuvvetlerle etkileşime girer. Parçacıklar arasındaki çekimsel etkileşim ihmal edilebilir düzeydedir. m 0 - molekül kütlesi (kg). Molekül boyutu çok küçüktür. Elektrik hareket gücü kuvvet yani herhangi bir kuvvet Elektriksel olmayan, doğrudan veya alternatif akımın yarı sabit devrelerinde çalışan.

Tam bir devre için Ohm kanunu- Devredeki akım gücü, devrede etkili olan EMF ile orantılıdır ve devre direncinin ve kaynağın iç direncinin toplamı ile ters orantılıdır.

11 Elektromanyetik dalgalar ve özellikleri. Radyo iletişiminin prensibi. Radyonun icadı, modern iletişim aracı. Sıcaklık ve ölçümü Mutlak sıcaklık. Sıcaklık, moleküler hareketin ortalama kinetik enerjisinin bir ölçüsüdür. E.Z: Bir toplayıcı merceğin optik gücünü ölçmek.

Elektrik hareket gücü- üçüncü tarafların çalışmalarını karakterize eden skaler fiziksel miktar kuvvet yani herhangi bir kuvvet Elektriksel olmayan, doğrudan veya alternatif akımın yarı sabit devrelerinde çalışan. Radyo iletişimini düzenlemek için genel devrelerin tasarımı. Telekomünikasyon sinyallerinin açık alanda radyo dalgaları aracılığıyla iletildiği bir radyo bilgi iletim sisteminin özellikleri. Radyo- uzayda serbestçe yayılan radyo dalgalarının bilgi taşıyıcı olarak kullanıldığı bir tür kablosuz bilgi iletimi. 7 Mayıs 1895'te Rus fizikçi Alexander Stepanovich Popov (1859 - 1905/06) dünyanın ilk radyo alıcısını tanıttı. Modern iletişim araçları- bu bir telefon, telsiz vb. Sıcaklık- cisimlerin termal durumunu karakterize eden fiziksel bir miktar. Sıcaklık derece cinsinden ölçülür.

Mutlak sıcaklık, sıcaklığın koşulsuz bir ölçüsüdür ve temel özelliklerden biridir.

termodinamik. Sıcaklık- moleküllerin ortalama kinetik enerjisinin bir ölçüsü, enerji

sıcaklıkla orantılıdır.

12 Termodinamikte çalışma. İçsel enerji. Termodinamiğin birinci ve ikinci kanunları. Alternatör. Transformatör. Elektrik üretimi ve iletimi, günlük yaşamda ve işte enerji tasarrufu. E.Z: Dünyanın belirli bir noktasında yer çekimi ivmesinin ölçülmesi.

Termodinamikte Vücudun hareketi bir bütün olarak dikkate alınmıyor, makroskobik bir vücudun parçalarının birbirine göre hareketinden bahsediyoruz. Sonuç olarak cismin hacmi değişebilir ama hızı sıfıra eşit kalır. . Termodinamikte çalışmak mekaniktekiyle aynı şekilde tanımlanır, ancak şuna eşit değildir:

bir cismin kinetik enerjisinde bir değişiklik değil, iç enerjisinde bir değişiklik. İçsel enerji vücut (E veya U olarak gösterilir) - bu vücudun toplam enerjisi eksi bir bütün olarak vücudun kinetik enerjisi ve vücudun dış kuvvet alanındaki potansiyel enerjisi. Sonuç olarak iç enerji, moleküllerin kaotik hareketinin kinetik enerjisinden, aralarındaki etkileşimin potansiyel enerjisinden ve molekül içi enerjiden oluşur. Termodinamiğin birinci yasası Yalıtılmamış bir termodinamik sistemin iç enerjisindeki ΔU değişimi, sisteme aktarılan ısı miktarı Q ile sistemin dış cisimler üzerinde yaptığı A işi arasındaki farka eşittir.

Termodinamiğin ikinci yasası. Her iki sistemde veya çevredeki cisimlerde eş zamanlı başka değişiklikler olmadığı sürece ısıyı daha soğuk bir sistemden daha sıcak bir sisteme aktarmak imkansızdır. alternatör alternatif akım üreten bir cihazdır

Transformatör, akımı veya voltajı düşürmek veya artırmak için kullanılan bir cihazdır. Enerji tasarrufu - daha az enerji tüketen yeni teknolojilerin yaratılması (yeni lambalar vb.)

Isı motorları. Isı motorlarının verimliliği. Isı motorları ve ekoloji. Radar, radarın uygulanması. Deneysel görev: bir kırınım ızgarası kullanarak ışığın dalga boyunun ölçülmesi.

Isıtma motoru- iç enerjiyi kullanarak iş yapan bir cihaz, ısıyı mekanik enerjiye dönüştüren bir ısı motoru, bir maddenin termal genleşmesinin sıcaklığa bağımlılığını kullanır.

Bir ısı motorunun performans katsayısı (verimlilik) motorun yaptığı A' işinin ısıtıcıdan alınan ısı miktarına oranıdır:

Enerji, otomobil ve diğer ulaşım türlerinin sürekli gelişmesi, kömür, petrol ve gazın sanayide ve evsel ihtiyaçlara yönelik tüketiminin artması, insanın yaşamsal ihtiyaçlarını karşılama olanaklarını artırmaktadır. Ancak günümüzde çeşitli ısı motorlarında yıllık olarak yakılan kimyasal yakıt miktarı o kadar fazladır ki, doğayı yanma ürünlerinin zararlı etkilerinden korumak giderek zorlaşan bir sorun haline gelmektedir. Isı motorlarının çevre üzerindeki olumsuz etkisi, çeşitli faktörlerin etkisiyle ilişkilidir.

Radar- radyo dalgalarını kullanarak konum belirleme yöntem ve araçlarını (koordinatların tespiti ve ölçümü) ve çeşitli nesnelerin özelliklerinin belirlenmesini birleştiren bir bilim ve teknoloji alanı.

Radar güdümlü füzeler, savaş görevlerini gerçekleştirmek için özel otonom cihazlarla donatılmıştır. Okyanusa giden gemiler navigasyon için radar sistemlerini kullanır. Uçaklarda radarlar, uçuş yüksekliğinin yere göre belirlenmesi de dahil olmak üzere bir dizi sorunu çözmek için kullanılır.

ROSTOV BÖLGESİ GENEL VE MESLEKİ EĞİTİM BAKANLIĞI

ORTAOKUL DEVLET EĞİTİM KURUMU

ROSTOV BÖLGESİNİN MESLEKİ EĞİTİMİ

"SALSKY ENDÜSTRİYEL TEKNİĞİ"

METODOLOJİK GELİŞTİRME

Eğitim oturumu

"Fizik" disiplininde

Ders: "Nabız. Momentumun korunumu kanunu. Jet tahriki".

Öğretmen tarafından geliştirildi: Titarenko S.A.

Salsk

2014

Konu: “Dürtü. Momentumun korunumu kanunu. Jet tahriki".

Süre: 90 dakika.

Ders türü: Birleşik ders.

Dersin Hedefleri:

eğitici:

Korunum yasalarının mekanikteki rolünü ortaya çıkarmak;

“beden dürtüsü”, “kapalı sistem”, “reaktif hareket” kavramlarını vermek;

öğrencilere fiziksel nicelikleri (vücut impulsu, kuvvet impulsu) karakterize etmeyi, momentumun korunumu yasasını türetirken mantıksal bir şema uygulamayı, yasayı formüle etmeyi, denklem biçiminde yazmayı, reaktif hareket ilkesini açıklamayı öğretin;

problemleri çözerken momentumun korunumu yasasını uygulayabilir;

doğanın bilimsel bilgi yöntemleri, dünyanın modern fiziksel tablosu, doğanın dinamik yasaları (momentumun korunumu yasası) hakkında bilgi edinilmesini teşvik etmek;

eğitici:

bir işyerinin nasıl hazırlanacağını öğrenin;

disiplini koruyun;

bağımsız görevleri yerine getirirken ve daha sonra bir sonuç formüle ederken edinilen bilgiyi uygulama yeteneğini geliştirmek;

Rus bilim adamlarının değişken kütleli bir cismin hareketi (jet hareketi) alanındaki çalışmaları ile ilgili olarak vatanseverlik duygusunu geliştirmek - K. E. Tsiolkovsky, S.P. Korolev;

gelişmekte:

disiplinlerarası bağlantılar kurarak öğrencilerin ufuklarını genişletmek;

ön sözlü çalışma sırasında fiziksel terminolojiyi doğru kullanma becerisini geliştirmek;

biçim:

maddi dünyanın yapısının bilimsel olarak anlaşılması;

disiplinlerarası bağlantılarla kazanılan bilginin evrensel doğası;

metodik:

bilişsel ve yaratıcı aktiviteyi teşvik etmek;

Materyali öğrenmek için koşullar yaratmak amacıyla çeşitli öğretim yöntemlerini kullanarak öğrencilerin motivasyonunu güçlendirmek: sözel, görsel ve modern teknik araçlar.

Bu dersteki materyalin incelenmesinin bir sonucu olarak, öğrenci şunları yapmalıdır:
bilmek/anlamak :
- maddi bir noktanın dürtüsünün fiziksel bir miktar olarak anlamı;
- momentumun diğer büyüklüklerle (hız, kütle) ilişkisini ifade eden bir formül;
- dürtünün sınıflandırılması işareti (vektör miktarı);
- dürtü ölçüm birimleri;
- İmpuls formunda Newton'un ikinci yasası ve grafiksel yorumu; momentumun korunumu kanunu ve uygulama sınırları;
- Bu fizik dalının gelişiminde en büyük etkiye sahip olan Rus ve yabancı bilim adamlarının katkısı;

yapabilmek:
- gözlem ve deneylerin sonuçlarını tanımlayın ve açıklayın;
- Doğada ve teknolojide momentumun korunumu yasasının tezahürüne örnekler vermek;
- Momentumun korunumu yasası olan “maddi bir noktanın momentumu” kavramını kullanarak edindiği bilgileri fiziksel problemleri çözmek için uygulamak.

Eğitim teknolojileri:

ileri öğrenme teknolojisi;

dersin konusuna dalma teknolojisi;

BİT.

Öğretme teknikleri:

sözlü;

görsel;

açıklayıcı ve açıklayıcı;

buluşsal;

sorun;

analitik;

kendi kendini test;

karşılıklı doğrulama

Biçim: teorik ders.

Organizasyon biçimleri Eğitim faaliyetleri : kolektif, küçük gruplar, bireysel.

Disiplinlerarası bağlantılar:

fizik ve matematik;

fizik ve teknoloji;

fizik ve biyoloji;

fizik ve tıp;

fizik ve bilgisayar bilimi;

Konu içi bağlantılar:

Newton yasaları;

ağırlık;

eylemsizlik;

mekanik hareket.

Teçhizat:

bilgisayar, ekran,

kara tahta, tebeşir,

balon, atalet arabaları, su oyuncağı, sulu akvaryum, Segner çark modeli.

Teçhizat:

didaktik:

öğrenciler için referans notları, test görevleri, yansıma sayfası;

metodik:

çalışma programları a, takvim tematik planı;

Konuyla ilgili öğretmenler için metodolojik el kitabı “ Nabız. Momentumun korunumu kanunu. Problem çözme örnekleri";

Bilgi Desteği:

Windows işletim sistemi ve Microsoft Office'in yüklü olduğu bilgisayar;

multimedya projektörü;

Microsoft PowerPoint sunumları, videolar:

- cisimler çarpıştığında momentumun korunumu yasasının tezahürü;

- geri tepme etkisi;

Bağımsız çalışma türleri:

sınıf: FSI kullanımına ilişkin sorunların çözümü , destekleyici notlarla çalışın;

ders dışı: notlar ve ek literatürle çalışma .

Dersin ilerleyişi:

I. Giriş kısmı

1. Organizasyon süresi – 1-2 dakika.

a) Mevcut olanları kontrol etmek, öğrencilerin derse hazır olup olmadıklarını, üniformanın bulunup bulunmadığını vb.

2. Konunun duyurulması, motivasyonu ve hedef belirlenmesi – 5-6 dk.

a) Derste çalışma kurallarının duyurulması ve değerlendirme kriterlerinin duyurulması;

b)d ev ödevi;

c) öğrenme faaliyetleri için ilk motivasyon (öğrencileri hedef belirleme sürecine dahil etmek).

3. Temel bilgilerin güncellenmesi (ön anket) – 4-5 dk.

II. Ana bölüm- 60 dakika

1. Yeni teorik materyalin incelenmesi

a) Yeni ders materyalinin plana göre sunumu:

1). Kavramların tanımı: “beden dürtüsü”, “kuvvet dürtüsü”.

2). Bir cismin momentumunu, kuvvet dürtüsünü, etkileşen cisimlerin kütlelerini hesaplamak için niteliksel ve niceliksel problemleri çözmek.

3). Momentumun korunumu kanunu.

4). Momentumun korunumu yasasının uygulanabilirlik sınırları.

5). ZSI'daki sorunları çözmek için algoritma. Momentumun korunumu yasasının özel durumları.

6). Momentumun korunumu yasasının bilim, teknoloji, doğa ve tıpta uygulanması.

b) Gösterim deneylerinin yapılması

c) Bir multimedya sunumunun izlenmesi.

d) Ders sırasında materyalin pekiştirilmesi (dijital bilgilerin kullanımıyla ilgili sorunların çözülmesi, niteliksel sorunların çözülmesi);

e) Destekleyici notların doldurulması.

III. Malzeme emiliminin kontrolü - 10 dk.

IV. Refleks. Özetle – 6-7 dk. (Zaman rezervi 2 dk.)

Öğrencilerin ön hazırlığı

Öğrencilere “Mühendislikte Momentumun Korunumu Kanunu”, “Biyolojide Momentumun Korunumu Kanunu”, “Tıpta Momentumun Korunumu Kanunu” konularında multimedya sunumu ve mesajı hazırlama görevi verilir.

Dersler sırasında.

I. Giriş kısmı

1. Organizasyon anı.

Devamsızlıkların ve öğrencilerin derse hazır olup olmadıklarının kontrol edilmesi.

2. Konunun duyurulması, motivasyonu ve hedef belirlenmesi .

a) Derste çalışma kurallarının duyurulması ve değerlendirme kriterlerinin duyurulması.

Ders kuralları:

Masalarınızın üzerinde bugünkü dersin ana çalışma unsuru olacak destekleyici notlar var.

Destekleyici taslak dersin konusunu ve konunun çalışılacağı sırayı belirtir.

Ayrıca bugün sınıfta bir derecelendirme sistemi kullanacağız. Her biriniz dersteki çalışmanızla mümkün olduğu kadar çok puan kazanmaya çalışacaksınız, doğru çözülmüş problemlere, soruların doğru cevaplarına, gözlemlenen olayların doğru açıklanmasına puan verilecek, ders için toplamda maksimum puan alabileceksiniz. 27 puan, yani doğru, tam cevap Her soru 0,5 puan, problemi çözmek 1 puan değerindedir.

Dersten alacağınız puanı kendiniz hesaplayacak ve yansıma kartına yazacaksınız., yani eğer yazarsanız 19-27 puan arası – “mükemmel”; 12-18 puan arası – “iyi”; 5-11 puan arası – “tatmin edici” derecelendirme

b)ödev:

Ders materyalini öğrenin.

Fizikte problemlerin toplanması, ed. A.P. Rymkevich No. 314, 315 (s. 47), No. 323,324 (s. 48).

V) Öğrenme faaliyetleri için ilk motivasyon (öğrencileri hedef belirleme sürecine dahil etmek):

Etki dediğimiz ilginç bir olguya dikkatinizi çekmek isterim. Bir darbenin yarattığı etki insanı her zaman şaşırtmıştır. Neden bir örs üzerindeki bir metal parçasına yerleştirilen ağır bir çekiç, onu yalnızca desteğe doğru bastırırken, aynı çekiç onu bir çekiç darbesiyle düzleştirir?

Devasa bir örse çekiçle yapılan ezici bir darbenin, bu örsün göğsüne takıldığı kişiye zarar vermediği eski sirk numarasının sırrı nedir?

Neden uçan bir tenis topunu elimizle kolayca yakalayabiliyoruz da, elimize zarar vermeden bir mermiyi yakalayamıyoruz?

Doğada korunabilecek birçok fiziksel nicelik vardır; bugün bunlardan birinden bahsedeceğiz: momentum.

Rusçaya çevrilen dürtü “itme”, “darbe” anlamına gelir. Bu, cisimlerin etkileşimi sırasında korunabilen birkaç fiziksel nicelikten biridir.

Lütfen gözlemlenen olayları açıklayın:

DENEYİM #1: Gösteri masasında 2 adet oyuncak araba var, 1 numara duruyor, 2 numara hareket ediyor, etkileşim sonucunda her iki araba da hareket hızını değiştiriyor - 1 numara hız kazanıyor, 2 numara hızı düşürüyor hareketinin. (0,5 puan)

DENEYİM #2: arabalar birbirine doğru hareket eder, çarpışmadan sonra hızlarını değiştirirler . (0,5 puan)

Ne düşünüyorsunuz: bugünkü dersimizin hedefleri neler? Ne öğrenmeliyiz? (Öğrencilerden beklenen cevap: “Momentum” fiziksel niceliğini tanıyın, hesaplamayı öğrenin, bu fiziksel niceliğin diğer fiziksel niceliklerle ilişkisini bulun.)(0,5 puan)

3. Bilgi birikiminin güncellenmesi.

Siz ve ben zaten biliyoruz ki, eğer bir cisme belirli bir kuvvet uygulanırsa, bunun sonucunda.....(cisim uzaydaki konumunu değiştirir (mekanik hareket gerçekleştirir))

Bir soruya verilen yanıt 0,5 puan kazandırır (tüm soruların doğru yanıtları için maksimum 7 puan)

Mekanik hareketi tanımlayın.

Örnek Cevap: Bir cismin uzaydaki konumunun diğer cisimlere göre değişmesine mekanik hareket denir.

Maddi nokta nedir?

Örnek Cevap: maddi bir nokta, belirli bir problemin koşullarında boyutları ihmal edilebilecek bir cisimdir (cisimlerin boyutları, aralarındaki mesafeye kıyasla küçüktür veya vücut, bedenin kendisinin geometrik boyutlarından çok daha büyük bir mesafe kat eder)

-Önemli noktalara örnekler verin.

Örnek Cevap: Orenburg'dan Moskova'ya giden bir araba, bir adam ve Ay, uzun bir ipe bağlı bir top.

Kütle nedir? Ölçü birimleri SI'da mı?

Örnek Cevap: kütle, bir cismin ataletinin bir ölçüsüdür, Latin harfi m ile gösterilen skaler bir fiziksel miktar, SI - kg (kilogram) cinsinden ölçü birimi.

"Vücut daha hareketsiz", "vücut daha az hareketsiz" ifadesi ne anlama geliyor?

Örnek Cevap: daha fazla inert - hızı daha yavaş değiştirir, daha az inert - hızı daha hızlı değiştirir.

Kuvveti tanımlayın, ölçü birimlerini ve temellerini adlandırın

özellikleri.

Örnek Cevap: kuvvet, bir cismin diğerine etkisinin niceliksel bir ölçüsü olan (iki veya daha fazla cismin etkileşiminin niceliksel bir ölçüsü), Newton cinsinden SI cinsinden ölçülen modül, yön, uygulama noktası ile karakterize edilen bir vektör fiziksel niceliktir ( N).

-Hangi güçleri biliyorsun?

Örnek Cevap: yer çekimi, elastik kuvvet, yer reaksiyon kuvveti, vücut ağırlığı, sürtünme kuvveti.

Anladığınız gibi: vücuda uygulanan kuvvetlerin sonucu eşittir

10 N?

Örnek Cevap: cisme uygulanan kuvvetlerin geometrik toplamı 10 N'dur.

Bir kuvvetin etkisi altındaki maddi bir noktaya ne olur?

Örnek Cevap: maddi nokta hareketinin hızını değiştirmeye başlar.

Bir cismin hızı kütlesine nasıl bağlıdır?

Örnek Cevap:Çünkü Kütle bir cismin eylemsizliğinin bir ölçüsüdür, o zaman daha büyük kütleli bir cisim hızını daha yavaş değiştirir, daha az kütleli bir cisim hızını daha hızlı değiştirir.

Hangi referans sistemlerine atalet denir?

Örnek Cevap: Eylemsiz referans çerçeveleri, doğrusal ve düzgün bir şekilde hareket eden veya hareketsiz olan referans çerçeveleridir.

Durum Newton'un birinci yasası.

Örnek Cevap: Ötelemeli olarak hareket eden cisimlerin hızlarını sabit tuttukları veya başka cisimlerin onlara etki etmemesi veya bu cisimlerin eylemlerinin telafi edilmesi durumunda hareketsiz kaldıkları referans sistemleri vardır.

- Newton'un üçüncü yasasını formüle edin.

\Örnek Cevap: cisimlerin birbirlerine etki ettiği kuvvetler eşit büyüklüktedir ve zıt yönlerde bir düz çizgi boyunca yönlendirilir.

Durum Newton'un ikinci yasası.

Nerede Ve etkileşimden önce 1 ve 2 topun hızları, Ve - etkileşim sonrasında topların hızı, Ve - top kütlesi.

Son iki eşitliği Newton'un üçüncü yasası formülünde yerine koyarak dönüşümleri gerçekleştirirsek şunu elde ederiz:

, onlar.

Momentumun korunumu yasası şu şekilde formüle edilir: kapalı bir cisimler sisteminin dürtülerinin geometrik toplamı, bu sistemin cisimlerinin birbirleriyle herhangi bir etkileşimi için sabit bir değer olarak kalır.

Veya:

Dış kuvvetlerin toplamı sıfırsa, cisimler sisteminin momentumu korunur.

Sistemin cisimlerinin birbirleriyle etkileşime girdiği kuvvetlere iç, belirli bir sisteme ait olmayan cisimlerin yarattığı kuvvetlere ise dış denir.

Dış kuvvetlerden etkilenmeyen veya dış kuvvetlerin toplamı sıfır olan sisteme kapalı sistem denir.

Kapalı bir sistemde cisimler yalnızca dürtü alışverişinde bulunabilir, ancak dürtünün toplam değeri değişmez.

Momentumun korunumu yasasının uygulama sınırları:

Sadece kapalı sistemlerde.

Belirli bir yöndeki dış kuvvetlerin projeksiyonlarının toplamı sıfıra eşitse, o zaman sadece bu yöndeki projeksiyonda şunu yazabiliriz: pstart X = pend X (momentum bileşeninin korunumu yasası).

Etkileşim sürecinin süresi kısaysa ve etkileşim sırasında ortaya çıkan kuvvetler büyükse (darbe, patlama, atış), bu kısa süre zarfında dış kuvvetlerin etkisi ihmal edilebilir.

Yatay yönde kapalı bir sisteme örnek olarak atış yapılan bir top verilebilir. Ateşlendiğinde silahın geri tepmesi (geri alınması) olgusu. İtfaiyeciler, güçlü bir su akışını yanan bir nesneye yönlendirirken ve yangın memesini tutmaya çalışırken aynı etkiyi yaşarlar.

Bugün bu konudaki niteliksel ve niceliksel problemleri çözme yöntemlerini öğrenmeli ve bunları pratikte nasıl uygulayacağınızı öğrenmelisiniz.

Bu konu pek çok kişi tarafından sevilse de kendine has özellikleri ve zorlukları vardır. Asıl zorluk şudur tek bir tane yok Belirli bir konudaki belirli bir sorunu çözmek için kullanılabilecek evrensel bir formül. Her problemde formül farklıdır ve önerilen problemin koşullarını analiz ederek onu elde etmesi gereken kişi sizsiniz.

Sorunları doğru şekilde çözmenizi kolaylaştırmak için şunu kullanmanızı öneririm: SORUNLARI ÇÖZMEK İÇİN ALGORİTMA.

Ezberlemenize gerek yok, defterinize bakarak rehber olarak kullanabilirsiniz ama problem çözdükçe yavaş yavaş kendi kendine ezberlenecektir.

Hemen uyarmak istiyorum: Sorunları, doğru çözülse bile, resimsiz olarak değerlendirmiyorum!

Bu nedenle, önerilen PROBLEM ÇÖZME ALGORİTMASI'nı kullanarak sorunların nasıl çözülmesi gerektiğini ele alacağız.

Bunu yapmak için ilk problemin adım adım çözümüyle başlayalım: (genel formdaki problemler)

Momentumun korunumu yasasını kullanarak problemleri çözmek için bir algoritma düşünelim. (algoritmayı kaydırın, çizimler için destekleyici notlara yazın)

Momentumun korunumu yasasıyla ilgili problemleri çözmek için algoritma:

Koordinat ekseninin yönlerini, etkileşimden önce ve sonra cisimlerin hız vektörlerini gösteren bir çizim yapın;

2) Momentumun korunumu yasasını vektör biçiminde yazın;

3) Koordinat eksenine izdüşümü sırasında momentumun korunumu yasasını yazın;

4) Ortaya çıkan denklemden bilinmeyen miktarı ifade edin ve değerini bulun;

SORUNLARI ÇÖZME (Bağımsız çözüm görevi No. 3 için özel FSI durumları):

(doğru çözüm 1 problem – 1 puan)

1. 200 kg kum, 800 kg ağırlığındaki bir arabanın üzerine döküldü ve yatay bir ray boyunca 0,2 m/s hızla yuvarlandı.

Bundan sonra tramvayın hızı neydi?

2. 20 ton ağırlığındaki bir araba hızla hareket ediyor 0,3 m/s, 30 ton ağırlığındaki bir arabayı solluyor, 0,2 m/s hızla hareket ediyor.

Kavrama devreye girdikten sonra arabaların hızı nedir?

3. Buz üzerinde duran dökme demir gülle, yatay olarak 500 m/s hızla uçan bir merminin üzerinden sekerek ters yönde 400 m/s hızla hareket etmesi durumunda hangi hızı kazanır? Mermi ağırlığı 10 gr, çekirdek ağırlığı 25 kg. (görev yedek bir görevdir, yani zaman kalırsa çözülür)

(Sorunların çözümü ekranda görüntülenir, öğrenciler çözümlerini standartla kontrol eder, hataları analiz eder)

Momentumun korunumu yasası, jet itişinin incelenmesi için büyük önem taşımaktadır.

Altındajet tahrikiBir bedenin herhangi bir parçasının belirli bir hızla vücuttan ayrılmasıyla oluşan hareketini anlar. Sonuç olarak, vücudun kendisi zıt yönde bir dürtü kazanır.

Lastik bir çocuk balonunu deliklerini bağlamadan şişirin ve ellerinizden kurtarın.

Ne olacak? Neden? (0,5 puan)

(Önerilen cevap: Topun içindeki hava, kabuk üzerinde her yönde basınç oluşturur. Topun içindeki delik bağlı değilse, kabuğun kendisi ters yönde hareket ederken, içinden hava çıkmaya başlayacaktır. Bu Momentumun korunumu yasasından gelir: etkileşimden önce topun momentumu sıfıra eşittir, etkileşimden sonra eşit büyüklükte ve zıt yönde dürtüler almaları gerekir, yani zıt yönlerde hareket etmelidir.)

Topun hareketi jet hareketine bir örnektir.

Video Jet tahriki.

Jet motoru cihazlarının çalışır modellerini yapmak zor değil.

1750 yılında Macar fizikçi J.A. Segner, yaratıcısının onuruna "Segner çarkı" adı verilen cihazını gösterdi.

Büyük bir süt torbasından büyük bir "Segner çarkı" yapılabilir: torbayı bir kalemle delerek torbanın karşıt duvarlarının alt kısmında bir delik açın. Torbanın üstüne iki iplik bağlayın ve torbayı bir tür çapraz çubuğa asın. Delikleri kalemle kapatın ve torbaya su dökün. Daha sonra kalemleri dikkatlice çıkarın.

Gözlenen olguyu açıklayın. Nerede kullanılabilir? (0,5 puan)

(Öğrencilerden beklenen cevap: deliklerden zıt yönlerde iki jet fırlayacak ve paketi döndürecek bir reaktif kuvvet ortaya çıkacaktır. Segner çarkı, çiçek tarhlarının veya yatakların sulanması için bir kurulumda kullanılabilir.)

Sonraki model: dönen balon. Şişirilmiş bir çocuk balonunda, deliği iplikle bağlamadan önce, içine dik açıyla bükülmüş bir meyve suyu tüpü yerleştirin. Topun çapından daha küçük bir tabağa su dökün ve topu, tüp yan tarafta olacak şekilde oraya indirin. Topun içinden hava çıkacak ve reaktif kuvvetin etkisi altında top su içinde dönmeye başlayacaktır.

VEYA: şişirilmiş bir çocuk balonuna, deliği bir iplikle bağlamadan önce, dik açıyla bükülmüş bir meyve suyu tüpünü yerleştirin, tüm yapıyı ipliğe asın, hava topu tüpün içinden terk etmeye başladığında, top şişmeye başlar döndür..

Gözlenen olguyu açıklayın. (0,5 puan)

Video "Jet Tahrik"

Momentumun korunumu kanunu nerede uygulanır??? Adamlarımız bu soruyu cevaplamamıza yardımcı olacaklar.

Öğrenci raporları ve sunumları.

Mesaj ve sunum konuları:

1. “Momentumun korunumu yasasının teknolojide ve günlük yaşamda uygulanması”

2. “Doğada momentumun korunumu yasasının uygulanması.”

3. “Momentumun korunumu yasasının tıpta uygulanması”

Değerlendirme kriterleri:

Materyalin içeriği ve bilimsel niteliği – 2 puan;

Sunumun erişilebilirliği – 1 puan;

Materyal bilgisi ve anlaşılması – 1 puan;

Tasarım – 1 puan.

Maksimum puan 5 puandır.

Şimdi aşağıdaki soruları cevaplamaya çalışalım: (Her doğru cevap için 1 puan, eksik cevap için 0,5 puan).

"Bu ilginç"

1. Çizgi filmin bölümlerinden birinde “Pekala, bir dakika!” Sakin havalarda kurt, tavşana yetişmek için göğsüne daha fazla hava çeker ve yelkeni üfler. Tekne hızlanıyor ve... Mümkün mü? bu olgu?

(Öğrencilerden beklenen cevap: Hayır, kurt-yelken sistemi kapalı olduğundan toplam itki sıfırdır, teknenin ivmeli hareket edebilmesi için bir dış kuvvetin varlığı gereklidir. İtkiyi yalnızca dış kuvvetler değiştirebilir. Sistemin Kurt - Hava - İç Kuvveti.)

2. E. Raspe'nin kitabının kahramanı Baron Munchausen şunları söyledi: “Saç örgümü yakaladıktan sonra, onu tüm gücümle ve hiç çaba harcamadan yukarı çektim. özel işçilik iki ayağıyla maşa gibi sıktığı bataklıktan hem kendisini hem de atını çıkardı.”

Kendinizi bu şekilde yetiştirmek mümkün mü? ?

(Öğrencilerden beklenen cevap: Bir cisimler sisteminin momentumunu yalnızca dış kuvvetler değiştirebilir, bu nedenle kendinizi bu şekilde kaldırın. yasaktırÇünkü bu sistemde yalnızca iç kuvvetler etki eder. Etkileşimden önce sistemin momentumu sıfırdı. İç kuvvetlerin etkisi sistemin momentumunu değiştiremez; dolayısıyla etkileşimden sonra momentum sıfır olacaktır).

3. Kendini bir gölün tamamen pürüzsüz buzunda bulan, donan, ancak servetinden ayrılmak istemeyen, elinde bir torba altın olan zengin bir adam hakkında eski bir efsane vardır. Ama bu kadar açgözlü olmasaydı kurtarılabilirdi!

(Öğrencilerden önerilen cevap: Altın dolu keseyi kendisinden uzağa itmek yeterliydi ve zengin adam buzun üzerinde kayacaktı. karşı taraf Momentumun korunumu yasasına göre.)

III. Malzeme emiliminin kontrolü:

Test görevleri (Ek 1)

(Test, aralarına karbon kağıdı yerleştirilen kağıtlar üzerinde yapılır; test sonunda bir kopyası öğretmene, diğeri sıradaki komşuya verilir, karşılıklı doğrulama) (5 puan)

IV. Refleks. Özetleme (Ek 2)

Dersi bitirirken fizik yasalarının birçok problemin çözümünde uygulanabileceğini söylemek isterim. Bugün sınıfta doğanın en temel yasalarından biri olan momentumun korunumu yasasını nasıl uygulamaya koyacağınızı öğrendiniz.

Bugünkü dersin sonuçlarını görüntüleyebileceğiniz “Yansıma” sayfasını doldurmanızı rica ediyorum.

Kullanılan literatürün listesi:

Öğretmenler için edebiyat

ana:

Ed. Pinsky A.A., Kabardey O.F. Fizik 10. sınıf: genel eğitim kurumları ve derinlemesine fizik çalışması olan okullar için ders kitabı: profil düzeyi. - M.: Eğitim, 2013 .

Kasyanov V.A. Fizik. 10. sınıf: genel eğitim ders kitabıyeni kuruluşlar. – M.: Bustard, 2012.

Fizik 7-11. Görsel yardımcılar kütüphanesi. Elektronik baskı. M.: “Bustard”, 2012

ek olarak:

Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N.N. Physics-10: Baskı 15. – M.: Eğitim, 2006.

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

Rymkevich A.P. Fizik. Problem Kitabı-10 – 11: Ed. 10. stereotip. – M.: Bustard, 2006.

Saurov Yu.A. Ders modelleri-10: kitap. öğretmen için. – M.: Eğitim, 2005.

Kuperstein Yu.S. Fizik-10: temel notlar ve farklılaştırılmış problemler. – St. Petersburg: Eylül, 2004.

Kullanılan internet kaynakları

Öğrenciler için edebiyat:

Myakishev G.Ya. Fizik. 10. Sınıf: Genel eğitim kurumları için ders kitabı: temel ve uzmanlık seviyeleri. – M.: Prosveşçeniye, 2013 .

Gromov S.V. Fizik-10.M. "Aydınlanma" 2011

Rymkevich P.A. Fizikte problemlerin toplanması. M.: “Bustard” 2012.

Ek 1

Seçenek 1.

1. Aşağıdaki büyüklüklerden hangisi skalerdir?

A. kütle.

B. vücut dürtüsü.

B.güç.

2. Kütlesi m olan bir cisim hızla hareket ediyor. Vücudun momentumu nedir?

B. M

İÇİNDE.

3. Bir kuvvetin etki zamanıyla çarpımına eşit olan fiziksel niceliğin adı nedir?

A. Vücut dürtüsü.

B. Kuvvetin projeksiyonu.

B. Kuvvet dürtüsü.

4. Kuvvet darbesi hangi birimlerde ölçülür?

A.1 Ns

B.1 kg

V.1 N

5. Vücudun dürtülerinin yönü nedir?

A.Kuvvetle aynı yöne sahiptir.

B. Cismin hızıyla aynı yönde.

6. Bir cisme 5 saniye boyunca 15 N'luk bir kuvvet etki ederse momentumundaki değişim ne olur?

A.3 kg m/s

B. 20 kg m/s

B. 75 kg m/s

7. Çarpışan cisimlerin kinetik enerjisinin bir kısmının geri dönüşü olmayan deformasyona doğru giderek cisimlerin iç enerjisini değiştirdiği darbeye ne ad verilir?

A. Kesinlikle esnek olmayan etki.

B. Kesinlikle elastik darbe

V. Merkez.

8. İki cismin etkileşimi durumunda momentumun korunumu yasasına hangi ifade karşılık gelir?

A. = M

İÇİNDE. M =

9.Jet hareketinin varlığı hangi yasaya dayanmaktadır?

A. Newton'un birinci yasası.

B. Evrensel çekim yasası.

B. Momentumun korunumu yasası.

10.Jet tahrikinin bir örneği

A. Bir silahı ateşlerken geri tepme olgusu.

B. Atmosferde bir gök taşının yanması.

B. Yer çekimi etkisi altında hareket.

Ek 1

Seçenek 2.

1. Aşağıdaki büyüklüklerden hangisi vektördür?

A. vücut dürtüsü.

B. kütle.

V. zamanı.

2. Bir cismin momentumundaki değişimi hangi ifade belirler?

A. M

B. T

İÇİNDE. M

3.Bir cismin kütlesi ile anlık hızının vektörüne eşit olan fiziksel niceliğin adı nedir?

A. Projeksiyonu zorla.

B. Kuvvet dürtüsü.

B. Vücut dürtüsü.

4.Temel birimlerle ifade edilen vücut impulsu biriminin adı nedir? Uluslararası sistem?

A.1 kg m/s

B. 1kg m/s 2

B. 1kg m2 /s2

5.Cismin momentumundaki değişim nereye yöneliktir?

A. Cismin hızıyla aynı yönde.

B. Kuvvetle aynı yönde.

B. Vücudun hareketinin ters tarafına.

6. 3 m/s hızla hareket eden 2 kg ağırlığındaki bir cismin momentumu nedir?

A. 1,5 kg m/s

B. 9 kg m/s

B. 6 kg m/s

7.Çarpışan cisimlerin deformasyonunun tersine çevrilebildiği darbeye ne ad verilir? etkileşimin sona ermesinden sonra kayboluyor mu?

A. Kesinlikle elastik darbe.

B. Kesinlikle esnek olmayan darbe.

V. Merkez.

8. İki cismin etkileşimi durumunda momentumun korunumu yasasına hangi ifade karşılık gelir?

A. = M

İÇİNDE. M =

9. Momentumun korunumu yasası sağlandı...

A. Her zaman.

B. Herhangi bir referans çerçevesinde sürtünme olmadığında zorunludur.

B. Yalnızca kapalı bir sistemde.

10. Jet itişinin bir örneği...

A. Tekneden suya dalış sırasında geri tepme olgusu.

B. Hızlandırılmış hareketin neden olduğu vücut ağırlığının artması olgusu

destek veya askıya alma.

B. Bedenlerin Dünya tarafından çekilmesi olgusu.

Yanıtlar:

Seçenek 1

Seçenek No.2

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

1 görev – 0,5 puan

Tüm görevleri tamamlamanın maksimum puanı 5 puandır.

Ek 2

Temel özet.

Tarih ___________.

Ders konusu: “Beden dürtüsü. Momentumun korunumu kanunu."

1. Beden dürtüsü ___________________________________________________

2. Vücut momentumunun hesaplama formülü:________________________________

3. Vücut dürtüsü ölçüm birimleri: ________________________________________

4. Vücudun itkisinin yönü her zaman ___________ yönü ile çakışır

5.İmpuls kuvveti - Bu __________________________________________________

6. İtme kuvveti için hesaplama formülü :___________________________________

7. Ölçü birimleri kuvvet dürtüsü ___________________________________

8. Kuvvet darbesinin yönü her zaman yön ile çakışır ______________________________________________________________________

9. Newton’un ikinci yasasını impuls formunda yazın:

______________________________________________________________________

10. Kesinlikle elastik etki _______________________________________

______________________________________________________________________

11. Kesinlikle esnek olmayan etki _____________________________________

______________________________________________________________________

12. Kesinlikle elastik bir darbe ile ____________________________ meydana gelir

______________________________________________________________________

16. Yasanın matematiksel gösterimi: _______________________________________

17. Momentumun korunumu yasasının uygulanabilirliğinin sınırları:

_____________________________________________________________________

18. Momentumun korunumu yasasıyla ilgili problemleri çözmek için algoritma:

1)____________________________________________________________________

2)____________________________________________________________________

3)____________________________________________________________________

4)____________________________________________________________________

19. Momentumun korunumu yasasının özel durumları:

A) mutlak elastik etkileşim: OX eksenindeki projeksiyon: 0,3 m/s, 0,2 m/s hızla hareket eden 30 ton ağırlığındaki bir arabayı yakalar. Kavrama devreye girdikten sonra arabaların hızı nedir?

____________

Cevap:

21. Momentumun korunumu yasasının teknolojide ve günlük yaşamda uygulanması:

A) Jet tahriki ___________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Jet tahrik örnekleri: _____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

c) geri tepme olgusu______________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

22. Doğada momentumun korunumu yasasının uygulanması:

23. Momentumun korunumu yasasının tıpta uygulanması:

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

24. Bu ilginç:

1. Kendini bir gölün tamamen pürüzsüz buzunda bulan, donan, ancak servetinden ayrılmak istemeyen, elinde bir torba altın olan zengin bir adam hakkında eski bir efsane vardır. Ama bu kadar açgözlü olmasaydı kurtarılabilirdi! Nasıl?__________________________________________________________________

2. Çizgi filmin bölümlerinden birinde “Pekala, bir dakika!” Sakin havalarda kurt, tavşana yetişmek için göğsüne daha fazla hava çeker ve yelkeni üfler. Tekne hızlanıyor ve... Bu olay mümkün mü? Neden?

3. E. Raspe'nin kitabının kahramanı Baron Munchausen şunları söyledi: “Saç örgümü tuttuktan sonra tüm gücümle yukarı doğru çektim ve iki bacağımla sıkıca tuttuğum bataklıktan hem kendimi hem de atımı çok zorlanmadan çektim. tıpkı maşa gibi.”

Kendinizi bu şekilde yetiştirmek mümkün mü? Neden?

Ders notu ______________

Ek 3

Yansıma sayfası

Soyad ad________________________________________________

Grup________________________________________________

1. Ders sırasında çalıştım
2. I. Sınıftaki çalışmalarım sayesinde
3. Ders bana göründü
4. Ders için ben
5. Ruh halim
6.Ders materyali benim içindi

7.Ödev bana öyle geliyor ki

aktif pasif
memnun/memnun değilim
uzun kısa
yorulmadım / yorulmadım
iyileşti/kötüleşti
açık / net değil
kullanışlı kullanışsız
ilginç / sıkıcı
kolay zor
ilginç / ilginç değil

N Bir ifadeyle ruh halinizi çizin.

Dersten aldığınız puan sayısını hesaplayın, dersteki çalışmalarınızı değerlendirin.

Eğer şunu yazdıysanız:

19-27 puan arası – “mükemmel”

12-18 puan arası – “iyi”

5-11 puan arası – “tatmin edici” derecelendirme

_________ puan topladım

Seviye _________

Bu dersimizde korunum yasalarından bahsedeceğiz. Korunum yasaları mekanik problemleri çözmek için güçlü bir araçtır. Bunlar uzayın iç simetrisinin bir sonucudur. İnceleyeceğimiz ilk korunan büyüklük momentumdur. Bu dersimizde bir cismin momentumunu tanımlayacağız ve bu nicelikteki değişimi cisme etki eden kuvvetle ilişkilendireceğiz.

Korunum yasaları mekanik problemleri çözmek için çok güçlü bir araçtır. Dinamik denklemlerin çözülmesi zor veya imkansız olduğunda kullanılırlar. Koruma yasaları doğa yasalarının doğrudan bir sonucudur. Her korunum yasasının doğadaki bir çeşit simetriye karşılık geldiği ortaya çıktı. Örneğin enerjinin korunumu yasası zamanın homojen olması nedeniyle, momentumun korunumu yasası ise uzayın homojen olması nedeniyle ortaya çıkar. Üstelik nükleer fizikte bir sistemin karmaşık simetrileri, tuhaflık ve güzellik gibi ölçülemeyen ancak korunduğu bilinen nicelikler üretir.

Newton'un ikinci yasasını vektör biçiminde ele alalım:

İvmenin hızın değişim oranı olduğunu unutmayın:

Şimdi bu ifadeyi Newton'un ikinci yasasına koyarsak ve sol ve sağ tarafları ile çarparsak, şunu elde ederiz:

Şimdi momentum adını vereceğimiz belirli bir niceliği tanıtalım ve Newton'un ikinci yasasını impuls formunda elde edelim:

Eşittir işaretinin solundaki miktara kuvvetin itici gücü denir. Böylece,

Cismin momentumundaki değişim kuvvetin itkisine eşittir.

Newton ünlü ikinci yasasını tam olarak bu biçimde yazdı. Newton'un ikinci yasasının bu biçimde daha genel olduğuna dikkat edin, çünkü bir kuvvet yalnızca cismin hızı değiştiğinde değil, aynı zamanda cismin kütlesi değiştiğinde de bir süre cismin üzerine etki eder. Böyle bir denklem kullanarak, örneğin, roketin kalkış sırasında kütlesi değiştiği için, bir roketin kalkışına etki eden kuvveti bulmak kolaydır. Bu denkleme Meshchersky denklemi veya Tsiolkovsky denklemi denir.

Getirdiğimiz değere daha yakından bakalım. Bu miktara genellikle cismin momentumu denir. Bu yüzden,

Bir cismin momentumu, cismin kütlesi ile hızının çarpımına eşit olan fiziksel bir niceliktir.

Momentum, SI birimleri cinsinden metre başına kilogram cinsinden saniyeye bölünerek ölçülür:

Momentum biçimindeki Newton'un ikinci yasasından momentumun korunumu yasası çıkar. Aslında cisme etki eden kuvvetlerin toplamı sıfır ise cismin momentumundaki değişim de sıfır olur, yani cismin momentumu sabit kalır.

Momentumun korunumu yasasının uygulanmasını örneklerle ele alalım. Böylece top duvara momentumla çarpıyor (Şekil 1). Topun momentumu değişir ve top momentumla farklı bir yöne doğru sıçrar. Çarpmadan önce normale olan açı eşitse, çarpmadan sonra genel olarak konuşursak bu açı farklı olabilir. Bununla birlikte, eğer topa duvarın yanından yalnızca duvara dik olarak yönlendirilen normal bir basınç kuvveti uygulanırsa, bu durumda itmenin bileşeni duvara dik yönde değişir. Çarpmadan önce eşitse, çarpmadan sonra da eşit olacak ve duvar boyunca momentum bileşeni değişmeyecektir. Çarpma sonrası darbenin büyüklüğünün çarpma öncesindeki darbeye eşit olduğu ve normale belli bir açıyla yönlendirildiği sonucuna varıyoruz.

Pirinç. 1. Top duvardan sekiyor

Topa etki eden yerçekimi kuvvetinin, duvar boyunca yönlendirildiği için sonucu hiçbir şekilde etkilemeyeceğini unutmayın. Cismin momentum modülünün korunduğu ve geliş açısının yansıma açısına eşit olduğu böyle bir darbeye mutlak elastik denir. Gerçek bir durumda, darbenin esnek olmadığı durumlarda yansıma açısının farklı olabileceğini unutmayın (Şekil 2).

Pirinç. 2. Top elastik olarak zıplamıyor

Sürtünme veya direnç gibi enerji tüketen kuvvetler topa etki ederse darbe elastik olmayacaktır.

Böylece bu derste momentum kavramı, momentumun korunumu yasası ve Newton'un itme biçiminde yazılmış ikinci yasasıyla tanıştırıldınız. Ek olarak, bir duvardan mükemmel bir şekilde elastik olarak seken bir top problemini de düşündünüz.

Kaynakça

G.Ya.Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotsky. Fizik 10. - Yüksek Lisans: Eğitim, 2008.
A. P. Rymkevich. Fizik. Sorun kitabı 10-11. - M.: Bustard, 2006.
O.Ya.Savchenko. Fizik problemleri. - M.: Nauka, 1988.
A.V. Peryshkin, V.V. Krauklis. Fizik dersi. T. 1. - M.: Devlet. Öğretmen ed. dk. RSFSR'nin eğitimi, 1957.

Soru: Bir top duvara tamamen esnek bir şekilde çarptığında geliş açısının yansıma açısına eşit olduğunu bulduk. Aynı yasa ışının aynadaki yansıması için de geçerlidir. Bu nasıl açıklanır?

Cevap: Bu çok basit bir şekilde açıklanmaktadır: Işık, aynaya elastik bir şekilde çarpan bir parçacık akışı - fotonlar olarak düşünülebilir. Buna göre bir fotonun düştüğü andaki geliş açısı yansıma açısına eşittir.

Soru: Uçaklar uçarken bir pervane tarafından havadan uzaklaştırılır. Bir roket uçarken neyi iter?

Cevap: Roket itmez, roket jet itişinin etkisi altında hareket eder. Bu, yakıt parçacıklarının roket nozulundan yüksek hızda uçması nedeniyle elde edilir.