Mehaničko kretanje. Referentni sustav. Kretanje. Prezentacija "materijalna točka. Referentni sustav" prezentacija za sat fizike (9. razred) na temu Sažetak materijala referentni sustav
Svrha lekcije: dati ideju o kinematici; upoznati s ciljevima i zadacima kolegija fizike; upoznati pojmove: mehaničko kretanje, putanja, put; dokazati da su mirovanje i kretanje relativni pojmovi; potkrijepiti nužnost uvođenja idealiziranog modela – materijalne točke, referentnog okvira.
Čuveni "Pohod Igorov pohod", koji hvali ovaj pohod, govori o potpunoj pomrčini Sunca koja se poklopila s ulaskom kneza Igora u polovsku zemlju. To je dovoljno da se utvrdi da su Igorove trupe 1. svibnja 1185. bile na granici Polovtske zemlje (na istom mjestu, potpun. pomrčina Sunca događa se otprilike jednom u 200 godina)
Snimač (rekorder) je uređaj za automatsko bilježenje podataka primljenih od senzora ili drugih tehničkih sredstava na nosač informacija. U mjernoj tehnici skup elemenata mjernog instrumenta koji registriraju vrijednost mjerene ili povezane veličine. Rekorderi obično pružaju mogućnost povezivanja snimljenih vrijednosti parametara sa skalom u stvarnom vremenu. Osim uređaja za snimanje podataka, postoje i uređaji za snimanje audiovizualnih informacija (kasetofoni, videorekorderi, foto i filmske i video kamere i dr.). Uređaji za snimanje mogu biti integralne funkcionalne jedinice mjernih instrumenata, instalacija, blokova kao dio informacijskih, mjernih, upravljačkih sustava, kompleksa ili samostalnih uređaja.
Tema: "Materijalna točka. Referentni sustav"
Ciljevi: 1. dati predstavu o kinematici;
2. upoznati studente s ciljevima i zadacima kolegija fizike;
3. uvesti pojmove: mehaničko kretanje, putanja, put; dokazati da su mirovanje i kretanje relativni pojmovi; potkrijepiti nužnost uvođenja idealiziranog modela – materijalne točke, referentnog okvira.
4. Učenje novog gradiva.
Tijekom nastave
1. Uvodni razgovor s učenicima o ciljevima i zadacima kolegija fizike u 9. razredu.
Što proučava kinematika? dinamika?
Koji je glavni zadatak mehanike?
Koje pojave treba znati objasniti?
Problematičan eksperiment.
Koje tijelo brže pada: list papira ili knjiga?
Koje tijelo brže pada: rasklopljeni list papira ili isti list presavijen nekoliko puta?
Zašto voda ne istječe iz otvora u tegli kada staklenka padne?
Što se događa ako stavite bocu vode na rub lista papira i trzajte je vodoravno? Ako polako povlačite papir?
2. Primjeri tijela u mirovanju i kretanju. Demonstracije.
O Kotrljanje lopte po nagnutoj ravnini.
O Kretanje lopte prema nagnutoj ravnini.
O Pomicanje kolica po stolu za prikaz.
H. Formiranje pojmova: mehaničko kretanje, putanja tijela, pravocrtna i krivolinijska kretanja, prijeđeni put.
Demonstracije.
O Kretanje žarulje vruće svjetiljke u zamračenoj dvorani.
O Sličan pokus sa žaruljom postavljenom na rub rotirajućeg diska.
4. Formiranje ideja o referentnom okviru i relativnosti gibanja.
1. Problemski eksperiment.
Kretanje kolica s šipkom na demonstracijskom stolu.
Pomiče li se bar?
Je li pitanje dovoljno jasno? Pravilno formulirajte pitanje.
2. Frontalni pokus za promatranje relativnosti gibanja.
Stavite ravnalo na komad papira. Prstom pritisnite jedan kraj ravnala i olovkom ga pomaknite pod određenim kutom u vodoravnoj ravnini. U tom slučaju, olovka se ne bi trebala pomicati u odnosu na ravnalo.
Koja je putanja kraja olovke u odnosu na list papira?
Na kakav se pokret u ovom slučaju odnosi kretanje olovke?
U kakvom je stanju kraj olovke u odnosu na list papira? O vladaru?
a) Potrebno je uvesti referentni sustav kao skup referentnog tijela, koordinatnog sustava i instrumenta za određivanje vremena.
b) Putanja tijela ovisi o izboru referentnog okvira.
5. Opravdanje potrebe uvođenja idealiziranog modela – materijalne točke.
6. Upoznavanje s kretanjem tijela naprijed.
Demog9soiration.
F Kretanja knjige velike veličine na kojoj je nacrtana crta (slika 2) (Osobito gibanja je da svaka ravna crta povučena u tijelu ostaje paralelna sama sa sobom)
Kretanje baklje koja tinja s oba kraja u zamračenoj dvorani.
7. Rješenje glavni zadatak mehanika: određivanje položaja tijela u svakom trenutku.
a) Na pravoj liniji - jednodimenzionalni koordinatni sustav (automobil na autocesti).
X = 300 m, X = 200 m
b) Na ravnini - dvodimenzionalni koordinatni sustav (brod na moru).
c) U svemiru – trodimenzionalni koordinatni sustav (avion na nebu).
T. Rješenje problema kvalitete.
Odgovorite na pitanja pismeno (da ili ne):
Prilikom izračunavanja udaljenosti od Zemlje do Mjeseca?
Prilikom mjerenja njegovog promjera?
Kada letjelica sleti na njegovu površinu?
Prilikom određivanja brzine njegovog kretanja oko Zemlje?
Idete od kuće na posao?
Izvođenje gimnastičkih vježbi?
Idete na izlet brodom?
A kada se mjeri visina osobe?
III. Povijesni podaci.
Galileo Galilei u svojoj knjizi "Dijalog" daje živopisan primjer relativnosti putanje: "Zamislite umjetnika koji je na brodu koji plovi iz Venecije uz Mediteran. Umjetnik crta na papiru olovkom cijelu sliku figura nacrtanih u tisućama smjerova, slika zemalja, zgrada, životinja i ostalog.. "Putanja kretanja pera u odnosu na more Galileo predstavlja" liniju produžetka od Venecije do konačnog mjesta...
više ili manje valovito, ovisno o tome koliko se brod ljuljao na putu."
IV. Sažetak lekcije.
V. Domaća zadaća: §1, vježba 1 (1-3).
Tema: "Premještanje"
Svrha: 1. potkrijepiti potrebu uvođenja vektora pomaka za određivanje položaja tijela u prostoru;
2. formirati sposobnost pronalaženja projekcije i modula vektora pomaka;
3. ponoviti pravilo zbrajanja i oduzimanja vektora.
Tijekom nastave
1. Aktualizacija znanja.
Frontalna anketa.
1. Što proučava mehanika?
2. Koje kretanje se naziva mehaničkim?
3. Koji je glavni zadatak mehanike?
4. Što se zove materijalna točka?
5 Koji se pokret naziva translacijskim?
b. Koji dio mehanike se naziva kinematika?
7. Zašto je pri proučavanju mehaničkog gibanja potrebno izdvojiti posebna referentna tijela?
8. Što se naziva referentnim okvirom?
9. Koje koordinatne sustave poznajete?
10. Dokažite da su kretanje i mirovanje relativni pojmovi.
11. Što se zove putanja?
12. Koje vrste putanje poznajete?
13. Ovisi li putanja tijela o izboru referentnog okvira?
14. Koja su kretanja ovisno o obliku putanje?
15. Koji je prijeđeni put?
Rješavanje problema kvalitete.
1. Biciklist se kreće ravnomjerno i pravocrtno. opisati putanje kretanja:
a) središte kotača bicikla u odnosu na cestu;
b) točke naplatka kotača u odnosu na središte kotača;
c) točke naplatka kotača u odnosu na okvir bicikla;
d) točke naplatka kotača u odnosu na cestu.
2. Koji koordinatni sustav treba odabrati (jednodimenzionalni, dvodimenzionalni, trodimenzionalni) za određivanje položaja sljedećih tijela:
a) luster u sobi, e) podmornica,
b) vlak, f) šahovska figura,
c) helikopter, g) avion na nebu
d) dizalo, h) avion na pisti.
1. Obrazloženje potrebe uvođenja pojma vektora pomaka.
Problem. Odrediti konačan položaj tijela u prostoru ako je poznato da je tijelo napustilo točku A i prešlo udaljenost od 200 m?
b) Uvođenje pojma vektora pomaka (definicija, oznaka), modula vektora pomaka (oznaka, mjerna jedinica). Razlika između modula vektora pomaka i prijeđene udaljenosti. Kada se poklapaju?
2. Formiranje pojma projekcije vektora pomaka. Kada se projekcija smatra pozitivnom, a kada negativnom? Kada je projekcija vektora pomaka jednaka nuli? (Sl. 1)
H. Zbrajanje vektora.
a) Pravilo trokuta. Da biste dodali dva pokreta, početak drugog pokreta treba biti poravnat s krajem prvog. Završna strana trokuta bit će ukupni pomak (slika 2).
b) Pravilo paralelograma. Na vektorima dodanih pomaka S1 i S2 izgraditi paralelogram. Dijagonala paralelograma OD bit će rezultirajući pomak (slika 3).
4. Frontalni pokus.
a) Stavite kvadrat na list papira, stavite točke D, E i A blizu stranica pravog kuta (sl. 4).
b) Pomaknite kraj olovke iz točke 1) do točke E, vodeći ga duž stranica trokuta u smjeru 1) A B E.
c) Izmjerite putanju nacrtanim krajem olovke u odnosu na list papira.
d) Konstruirajte vektor pomaka kraja olovke u odnosu na list papira.
E) Izmjerite modul vektora pomaka i prijeđenu udaljenost krajem olovke i usporedite ih.
III. Rješavanje problema. -
1. Plaćamo li put ili putovanje kada putujemo taksijem ili avionom?
2. Otpremnik je, uzimajući automobil na kraju radnog dana, u tovarnom listu zabilježio: "Povećanje brojila za 330 km". O čemu je ovaj unos: prijeđenom putu ili kretanju?
H. Dječak je bacio loptu i ponovno je uhvatio. Uz pretpostavku da se lopta podigla na visinu od 2,5 m, pronađite putanju i kretanje lopte.
4. Kabina dizala se s jedanaestog kata zgrade spustila na peti, a zatim se popela na osmi kat. Uz pretpostavku da je razmak između katova 4 m, odredite put i kretanje automobila.
IV. Sažetak lekcije.
V. domaća zadaća: § 2, vježba 2 (1,2).
Tema: "Određivanje koordinata tijela koje se kreće"
1. formirati sposobnost rješavanja glavnog problema mehanike: pronaći koordinate tijela u bilo kojem trenutku;
2. odrediti vrijednost projekcija vektora pomaka na koordinatnu os i njegov modul.
Tijekom nastave
1. Ažuriranje znanja
Frontalna anketa.
Koje se veličine nazivaju vektorima? Navedite primjere vektorskih veličina.
Što se naziva skalarnim veličinama? Što se naziva pomicanjem? Kako se pomaci slažu? Što se naziva projekcija vektora na koordinatnu os? Kada je projekcija vektora pozitivna? negativan?
Što se zove vektorski modul?
Rješavanje problema.
1. Odrediti predznake projekcija vektora pomaka S1, S2, S3, S4, S5, S6 na koordinatne osi.
2. Automobil je vozio ulicom stazom od 400 m. Zatim je skrenuo udesno i vozio se trakom još 300 m. S obzirom da je kretanje ravno na svakoj od dionica staze, pronađite putanju i kretanje automobili. (700 m; 500 m)
H. Minutna kazaljka na satu napravi punu revoluciju za jedan sat. Kojim putem prolazi kraj strelice od 5 cm? Koliki je linearni pomak kraja strelice? (0,314 m; 0)
11. Učenje novog gradiva.
Rješenje glavnog problema mehanike. Određivanje koordinata tijela koje se kreće.
III. Rješavanje problema.
1. Na sl. 1 prikazuje početni položaj točke A. Odredite koordinatu krajnje točke, izgradite vektor pomaka, odredite njegov modul, ako je $ x = 4m i $ y = 3m.
2. Koordinate početka vektora jednake su: X1 = 12 cm, Y1 = 5 cm; kraj: X2 = 4 cm, Y2 = 11 cm Izgradite ovaj vektor i pronađite njegovu projekciju na koordinatnu os i modul vektora (Sh = -8, Su = 6 cm, S = 10 cm). (Na svoju ruku.)
H. Tijelo se kretalo iz točke s koordinatama X0 = 1 m, Y0 = 4 m u točku s koordinatama X1 = 5 m, Y1 = 1 m. Pronađite modul vektora pomaka tijela u njegovoj projekciji na koordinatna os (Sh = 4m, Su = - 3 cm, S = 5 m).
IV. Sažetak lekcije.
V. Domaća zadaća: 3, vježba 3 (1-3).
Tema: "Pravolinijsko jednoliko gibanje"
1. formirati pojam pravocrtnog jednolikog gibanja;
2. saznati fizičko značenje brzine kretanja tijela;
3. nastaviti s formiranjem sposobnosti određivanja koordinata tijela koje se kreće, grafički i analitički rješavati probleme.
Tijekom nastave
Ažuriranje znanja.
Tjelesni diktat
1. Mehaničko kretanje je promjena ...
2. Materijalna točka je tijelo...
3. Putanja je linija ...
4. Prijeđeni put se zove ...
5. Referentni okvir je ...
b. Vektor pomaka je segment linije ...
7. Modul vektora pomaka je ...
8. Vektorska projekcija smatra se pozitivnom ako ...
9. Vektorska projekcija smatra se negativnom ako ...
10. Projekcija vektora je jednaka O, ako je vektor ...
11. Jednadžba za pronalaženje koordinata tijela u svakom trenutku ima oblik ...
II. Učenje novog gradiva.
1. Određivanje pravocrtnog ravnomjernog gibanja. Vektorski karakter brzine. Projekcija brzine u jednodimenzionalnom koordinatnom sustavu.
2. Formula pomaka. Vremenska ovisnost kretanja.
H. Koordinatna jednadžba. Određivanje koordinata tijela u bilo kojem trenutku.
4. Međunarodni sustav jedinica
Jedinica dužine - metar (m),
Jedinica vremena - sekunda (s),
Jedinica brzine je metar u sekundi (m/s).
1 km / h = 1 / 3,6 m / s
Im / s = 3,6 km / h
Povijesni podaci.
Stare ruske mjere dužine:
1 vershok = 4,445 cm
1 aršin = 0,7112m,
1 hvat = 2, IZZbm,
1 verst = 1,0668 km,
1 ruska milja = 7,4676 km.
engleske mjere za dužinu:
1 inč = 25,4 mm,
1 stopa = 304,8 mm,
1 kopnena milja = 1609 m,
1 nautička milja 1852.
5. Grafički prikaz kretanja.
Graf ovisnosti projekcije brzine o promjeni kretanja.
Graf ovisnosti modula projekcije brzine.
Graf ovisnosti projekcije vektora pomaka o vremenu kretanja.
Graf ovisnosti modula projekcije vektora pomaka o vremenu kretanja.
Grafikon I - smjer vektora brzine poklapa se sa smjerom koordinatne osi.
Grafikon I I - gibanje tijela događa se u smjeru suprotnom od smjera koordinatne osi.
6.Sh = Vht. Ovaj proizvod je numerički jednak površini zasjenjenog pravokutnika (slika 1).
7. Povijesna pozadina.
Brzinske karte prvi je uveo sredinom 11. stoljeća arhiđakon katedrale u Rouenu, Nicolas Orem.
III. Rješavanje grafičkih problema.
1. Na sl. Na slici 5 prikazani su grafovi projekcije vektora dvaju biciklista koji se kreću po paralelnim crtama.
Odgovori na pitanja:
Što se može reći o smjeru kretanja biciklista u međusobnom odnosu?
Tko se kreće brže?
Nacrtajte graf ovisnosti projekcijskog modula vektora pomaka o vremenu kretanja.
Koliku udaljenost prijeđe prvi biciklist za 5 sekundi kretanja?
2. Tramvaj se kreće brzinom od 36 km/h, a vektor brzine poklapa se sa smjerom koordinatne osi. Ovu brzinu izrazite u metrima u sekundi. Nacrtajte graf ovisnosti projekcije vektora brzine o vremenu kretanja.
IV. Sažetak lekcije.
V. domaća zadaća: § 4, vježba 4 (1-2).
Tema: "Pravolinijsko jednoliko ubrzano gibanje. Ubrzanje"
1. uvesti pojam jednoliko ubrzanog gibanja, formulu za ubrzanje tijela;
2. objasniti njegovo fizičko značenje, uvesti jedinicu ubrzanja;
3. formirati sposobnost određivanja ubrzanja tijela jednoliko ubrzanim i jednako usporenim pokretima.
Tijekom nastave
1. Aktualizacija znanja (frontalna anketa).
Dajte definiciju ravnomjernog pravocrtnog gibanja.
Što se naziva brzinom jednolikog kretanja?
Koja je jedinica za brzinu u Međunarodnom sustavu jedinica?
Zapišite formulu za projekciju vektora brzine.
U kojim slučajevima je projekcija vektora brzine jednolikog gibanja na os pozitivna, u kojim - negativna?
Napišite formulu dana projekcije vektora putovanja?
Koja je koordinata tijela koje se kreće u bilo kojem trenutku?
Kako se brzina izražava u kilometrima na sat u metrima u sekundama i obrnuto?
Automobil Volga kreće se brzinom od 145 km / h. Što to znači?
11. Samostalan rad.
1. Koliko je brzina 72 km/h veća od brzine 10 m/s?
2. Brzina umjetnog Zemljinog satelita je 3 km/h, a metka iz puške 800 m/s. Usporedite ove brzine.
3 Ujednačenim kretanjem pješak pređe put od 12 m za b s. Kojim putem će se kretati istom brzinom za 3 s?
4. Slika 1 prikazuje graf ovisnosti udaljenosti koju biciklist prijeđe o vremenu.
Odredite brzinu biciklista.
Nacrtajte modul u odnosu na vrijeme putovanja.
II. Učenje novog gradiva.
1. Ponavljanje pojma neravnomjernog pravocrtnog gibanja iz kolegija fizike? razreda.
Kako možete odrediti prosječnu brzinu kretanja?
2. Upoznavanje s pojmom trenutne brzine: prosječna brzina za vrlo mali konačni vremenski period može se uzeti kao trenutna, čije je fizičko značenje da pokazuje kojom bi se brzinom tijelo kretalo kada bi, počevši od danog trenutka s vremenom je njegovo kretanje postalo jednolično i ravno.
Odgovori na pitanje:
O kojoj brzini govorimo u sljedećim slučajevima?
o Brzina kurirskog vlaka Moskva - Lenjingrad je 100 km / h.
o Putnički vlak je prošao pored semafora brzinom od 25 km/h.
H. Demonstracija pokusa.
a) Kotrljanje lopte po nagnutoj ravnini.
b) Na nagnutoj ravnini cijelom dužinom učvrstite papirnatu traku. Postavite lako pokretna kolica za kapanje na dasku. Pustite kolica i pregledajte raspored kapi na papiru.
4. Određivanje jednoliko ubrzanog gibanja. Ubrzanje: definicija, fizičko značenje, formula, mjerna jedinica. Vektor ubrzanja i njegova projekcija na os: u kojem slučaju je projekcija ubrzanja pozitivna, u kojem - negativna?
a) Jednako ubrzano gibanje (brzina i ubrzanje su u istom smjeru, modul brzine raste; ax> O).
b) Jednako sporo kretanje (brzina i ubrzanje su usmjereni u suprotnim smjerovima, modul brzine se smanjuje, ah
5. Primjeri ubrzanja koja se susreću u životu:
Prigradski električni vlak 0,6 m / s2.
Zrakoplov IL-62 s brzinom od 1,7 m/s2.
Ubrzanje tijela koje slobodno pada je 9,8 m/s2.
Raketa pri lansiranju satelita 60 m/s.
Metak u cijevi automatske puške Kalashyavkov, yu5 m / s2.
6. Grafički prikaz ubrzanja.
Grafikon I - odgovara jednoliko ubrzanom gibanju s ubrzanjem a = 3 m / s2.
Grafikon II – odgovara jednoliko usporenom kretanju s ubrzanjem
III. Rješavanje problema.
Primjer rješavanja problema.
1. Brzina automobila koji se kretao pravocrtno i ravnomjerno se povećao sa 12 m/s na 24 m/s za 6 sekundi. Što je ubrzanje automobila?
Riješite sljedeće zadatke koristeći primjer.
2. Automobil se kretao jednoliko, a u roku od 10 s njegova brzina se povećala sa 5 na 15 m/s. Pronađite ubrzanje automobila (1 m/s2)
H. Prilikom kočenja brzina vozila se smanjuje sa 20 na 10 m/s za 5 s. Pronađite ubrzanje automobila, pod uvjetom da je ostalo konstantno tijekom vožnje (2 m/s2)
4. Ubrzanje putničkog zrakoplova tijekom polijetanja trajalo je 25 sekundi, do kraja ubrzanja zrakoplov je imao brzinu od 216 km/h. Odredite ubrzanje zrakoplova (2,4 m/s2)
IV. Sažetak lekcije.
V. Domaća zadaća: § 5, vježba 5 (1 - Z).
Tema: "Brzina pravocrtnog jednoliko ubrzanog kretanja"
1. upisati formulu za određivanje trenutne brzine tijela u bilo kojem trenutku;
2. nastaviti formiranje sposobnosti građenja grafova ovisnosti projekcije brzine o vremenu;
3. izračunati trenutnu brzinu tijela u bilo kojem trenutku.
Tijekom nastave
Samostalan rad.
opcija 1
1. Koje se gibanje naziva jednoliko ubrzano?
2. Zapišite formulu za određivanje projekcije vektora ubrzanja.
H. Ubrzanje tijela je 5 m / s2, što to znači?
4. Brzina spuštanja padobranca nakon otvaranja padobrana smanjila se sa 60 na 5 m/s za 1,1 s. Pronađite ubrzanje padobranca. (50m / s2)
Opcija II
1 Što se zove ubrzanje?
2.Kako se zovu jedinice za ubrzanje?
H. Ubrzanje tijela jednako je 3 m / s2. Što to znači?
4. Kolikom se ubrzanjem kreće automobil ako mu je za 10 sekundi brzina porasla s 5 na 10 m/s? (0,5 m/s2)
II. Učenje novog gradiva.
1. Izvođenje formule za određivanje trenutne brzine tijela u bilo kojem trenutku.
1. Aktualizacija znanja.
a) Graf ovisnosti projekcije vektora brzine o vremenu kretanja Y (O.
2. Grafički prikaz kretanja. -
III. Rješavanje problema.
Primjeri rješavanja problema.
1. Vlak se kreće brzinom od 20 m/s. Kada su kočnice pritisnute, počeo se kretati konstantnim ubrzanjem od 0,1 m / s2. Odredite brzinu vlaka kroz ZO od nakon početka kretanja.
2. Brzina tijela dana je jednadžbom: V = 5 + 2 t (jedinice brzine i ubrzanja izražene su u SI). Kolike su početna brzina i akceleracija tijela? Nacrtajte brzinu tijela i pronađite brzinu na kraju pete sekunde.
Riješite probleme po uzorku
1. Automobil, čija je brzina 10 m / s, počeo se kretati konstantnim ubrzanjem od 0,5 m / s2, usmjerenim u istom smjeru kao i vektor brzine. Odredite brzinu vozila nakon 20 sekundi. (20 m/s)
2. Projekcija brzine tijela koje se kreće mijenja se prema zakonu
V x = 10 -2t (vrijednosti se mjere u SI). Definirati:
a) projekcija početne brzine, modula i smjera vektora početne brzine;
b) projekcija akceleracije, modul i smjer vektora ubrzanja;
c) izgraditi graf ovisnosti Vx (t).
IV. Sažetak lekcije.
V Domaća zadaća: § 6, vježba 6 (1 - 3); sastaviti pitanja međusobne kontrole do §6 udžbenika.
Tema: "Kretanje pravocrtnim jednoliko ubrzanim gibanjem"
1. upoznati učenike s grafičkim načinom izvođenja formule za pomak pravocrtnim jednoliko ubrzanim gibanjem;
2. formirati sposobnost određivanja kretanja tijela pomoću formula:
Tijekom nastave
Ažuriranje znanja.
Dva učenika dolaze do ploče i postavljaju jedni drugima unaprijed pripremljena pitanja o temi. Ostali studenti djeluju kao stručnjaci: ocjenjuju učinak učenika. Zatim je pozvan sljedeći par, itd.
II. Rješavanje problema.
1. Na sl. 1 je graf koji prikazuje ovisnost modula brzine o vremenu. Odredite akceleraciju pravolinijskog tijela.
Slika 2. 2 prikazan je graf ovisnosti projekcije brzine pravocrtnog gibanja tijela o vremenu. Opišite prirodu kretanja u pojedinim područjima. Nacrtajte projicirano ubrzanje u odnosu na vrijeme putovanja.
Sh. Proučavanje novog gradiva.
1. Izvođenje formule za pomak pri jednoliko ubrzanom gibanju na grafički način.
a) Put koji tijelo prijeđe u vremenu brojčano je jednak površini trapeza ABC
b) Razbijajući trapez na pravokutnik i trokut, nalazimo odvojeno površinu ovih figura:
III. Rješavanje problema.
Primjer rješavanja problema.
Biciklist koji se kreće brzinom od 3 m/s počinje se spuštati s planine s ubrzanjem od 0,8 m/s2. Pronađite duljinu planine, ako je skiusk trajao 6 s,
Rješavanje problema pomoću modela.
1. Autobus se kreće brzinom od 36 km/h. Na kojoj bi minimalnoj udaljenosti od stajališta vozač trebao početi kočiti ako, radi udobnosti putnika, ubrzanje tijekom kočenja autobusa ne smije biti veće od 1,2 m/s? (42 m)
2. Svemirska raketa se lansira s kozmodroma s ubrzanjem
45 m/s2. Koju će brzinu imati nakon što preleti 1000 m? (300 m/s)
3. Saonice se kotrljaju niz planinu dugu 72 m 12 sekundi. Odredi njihovu brzinu na kraju puta. Početna brzina saonica je nula. (12 m/s)
Danas ćemo govoriti o sustavnom proučavanju fizike i njenom prvom dijelu - mehanici. Studije fizike različiti tipovi promjene ili procesi koji se događaju u prirodi, a koji su procesi prvenstveno bili zanimljivi našim precima? Naravno, to su procesi povezani s kretanjem. Pitali su se hoće li koplje koje su bacili poletjeti i hoće li pogoditi mamuta; pitali su se hoće li glasnik imati vremena stići do obližnje špilje prije zalaska sunca s važnim vijestima. Sve ove vrste kretanja i mehaničko kretanje općenito proučava odjeljak koji se zove mehanika.
Gdje god pogledamo, oko nas ima puno primjera mehaničkog kretanja: nešto se rotira, nešto skače gore-dolje, nešto se kreće naprijed-natrag, a druga tijela mogu mirovati, što je također primjer mehaničkog kretanja. je nula.
Definicija
Mehaničko kretanje naziva se promjena položaja tijela u prostoru u odnosu na druga tijela tijekom vremena (slika 1).
Riža. 1. Mehaničko kretanje
Kako je fizika podijeljena u nekoliko odjeljaka, mehanika ima svoje dijelove. Prvi se zove kinematika. Sekcija za mehaniku kinematika odgovara na pitanje kako se tijelo kreće. Prije početka rada na proučavanju mehaničkog kretanja potrebno je definirati i naučiti osnovne pojmove, tzv. ABC kinematike. Na lekciji ćemo naučiti:
Odaberite referentni okvir za proučavanje kretanja tijela;
Pojednostavite zadatke mentalnom zamjenom tijela materijalnom točkom;
Odrediti putanju kretanja, pronaći put;
Razlikovati vrste pokreta.
U definiciji mehaničkog kretanja izraz u pogledu drugih tijela... Uvijek trebamo odabrati takozvano referentno tijelo, odnosno tijelo u odnosu na koje ćemo razmatrati kretanje predmeta koji ispitujemo. Jednostavan primjer: pomakni ruku i reci mi – miče li se? Da, naravno, u odnosu na glavu, ali u odnosu na gumb na vašoj košulji, bit će nepomičan. Stoga je izbor reference vrlo važan, jer se u odnosu na neka tijela događa kretanje, ali u odnosu na druga tijela, kretanje se ne događa. Najčešće se kao referentno tijelo bira tijelo, koje je uvijek ispod ruku, točnije ispod stopala - to je naša Zemlja, koja je u većini slučajeva referentno tijelo.
Dugo vremena znanstvenici se raspravljaju oko toga da li se Zemlja okreće oko Sunca ili se Sunce okreće oko Zemlje. Zapravo, s gledišta fizike, s gledišta mehaničkog kretanja, ovo je samo spor oko referentnog tijela. Ako se Zemlja smatra referentnim tijelom, onda da - Sunce se okreće oko Zemlje, ako se Sunce smatra referentnim tijelom - tada se Zemlja okreće oko Sunca. Stoga je referentno tijelo važan koncept.
Kako opisati promjenu položaja tijela?
Za točno postavljanje položaja tijela koje nas zanima u odnosu na referentno tijelo, potrebno je referentnom tijelu pridružiti koordinatni sustav (slika 2).
Kada se tijelo kreće, koordinate se mijenjaju, a da bismo opisali njihovu promjenu potreban nam je uređaj za mjerenje vremena. Da biste opisali kretanje, trebate imati:
Referentno tijelo;
Koordinatni sustav povezan s referentnim tijelom;
Uređaj za mjerenje vremena (sat).
Svi ovi objekti zajedno čine referentni okvir. Dok ne odaberemo referentni okvir, nema smisla opisivati mehaničko gibanje – nećemo biti sigurni kako se tijelo kreće. Jednostavan primjer: kovčeg koji leži na polici u odjeljku vlaka, koji se kreće, jednostavno se odmara za putnika, a pomiče se za osobu koja stoji na peronu. Kao što vidimo, jedno te isto tijelo i kreće se i miruje, cijeli je problem što su referentni okviri različiti (slika 3.).
Riža. 3. Razni sustavi izvješćivanja
Ovisnost putanje o izboru referentnog okvira
Odgovorimo na zanimljivo i važno pitanje, ovisi li oblik putanje i put koji tijelo prijeđe o izboru referentnog okvira. Zamislite situaciju kada je na stolu pored sebe putnik u vlaku s čašom vode. Koja će biti putanja stakla u sustavu izvješćivanja koji je povezan s putnikom (referentno tijelo je putnik)?
Naravno, staklo je nepomično u odnosu na putnika. To znači da je putanja točka, a pomak jednak (slika 4).
Riža. 4. Putanja stakla u odnosu na putnika u vlaku
Kakva će biti putanja stakla u odnosu na putnika koji čeka vlak na peronu? Za ovog putnika će se činiti da se staklo kreće pravocrtno i da ima putanju različitu od nule (slika 5.).
Riža. 5. Putanja stakla u odnosu na putnika na pregači
Iz navedenog možemo zaključiti da putanja i put ovise o izboru referentnog okvira.
Da bi se opisali mehaničko kretanje, prije svega, potrebno je odrediti referentni okvir.
Proučavamo kretanje kako bismo predvidjeli gdje će se ovaj ili onaj objekt nalaziti u traženom trenutku. Glavni zadatak mehanike- odrediti položaj tijela u bilo kojem trenutku. Što znači opisati kretanje tijela?
Razmotrimo primjer: autobus putuje od Moskve do Sankt Peterburga (slika 6). Je li nam veličina autobusa važna u odnosu na udaljenost koju će preći?
Riža. 6. Kretanje autobusa od Moskve do Sankt Peterburga
Naravno, veličina autobusa u ovom slučaju može se zanemariti. Sabirnicu možemo opisati kao jednu pokretnu točku, na drugi način se zove materijalna točka.
Definicija
Tijelo čije se dimenzije u ovom zadatku mogu zanemariti nazivamo materijalna točka.
Jedno te isto tijelo, ovisno o uvjetima problema, može, ali i ne mora biti materijalna točka. Prilikom premještanja autobusa iz Moskve u Sankt Peterburg, autobus se može smatrati materijalnom točkom, jer su njegove dimenzije neusporedive s udaljenosti između gradova. No, ako je u putnički prostor autobusa uletjela muha i želimo istražiti njezino kretanje, onda su nam u ovom slučaju važne dimenzije autobusa i on više neće biti materijalna točka.
Najčešće ćemo u mehanici proučavati upravo kretanje materijalne točke. Tijekom svog kretanja, materijalna točka sukcesivno prolazi položaj duž određene crte.
Definicija
Prava duž koje se tijelo (ili materijalna točka) kreće zove se putanja tijela ( riža. 7).
Riža. 7. Putanja točke
Ponekad promatramo putanju (na primjer, proces ocjenjivanja lekcije), ali češće nego ne, putanja je neka vrsta zamišljene linije. Uz dostupnost mjernih instrumenata možemo izmjeriti duljinu putanje po kojoj se tijelo kretalo, te odrediti vrijednost koja se naziva put(slika 8).
Definicija
Put prijeđeno tijelom u nekom vremenu je duljina segmenta putanje.
Riža. 8. Način
Postoje dvije glavne vrste pokreta - ravno i zakrivljeno kretanje.
Ako je putanja tijela ravna, tada se kretanje naziva pravocrtno. Ako se tijelo giba po paraboli ili po bilo kojoj drugoj krivulji, govorimo o krivolinijskom gibanju. Kada se razmatra gibanje ne samo materijalne točke, već i gibanja stvarnog tijela, razlikuju se još dvije vrste gibanja: translacijsko gibanje i rotacijsko gibanje.
Translacijsko i rotacijsko kretanje. Primjer
Koji se pokreti nazivaju translacijski, a koji rotacijski? Pogledajmo ovo pitanje koristeći Ferris kotač kao primjer. Kako se kreće kabina panoramskog kotača? Označimo dvije proizvoljne točke automobila i spojimo ih ravnom linijom. Kotač se okreće. Nakon nekog vremena označite iste točke i povežite ih. Rezultirajući pravci će ležati na paralelnim crtama (slika 9).
Riža. 9. Translacijsko kretanje kabine panoramskog kotača
Ako ravna crta povučena kroz bilo koje dvije točke tijela ostane paralelna sama sa sobom tijekom kretanja, onda takva promet se zovu progresivna.
Inače imamo posla s rotacijskim gibanjem. Da ravna linija nije paralelna s vama, putnik bi najvjerojatnije ispao iz kabine kotača (slika 10.).
Riža. 10. Rotacijsko kretanje kabine kotača
Rotacijski naziva se takvo kretanje tijela u kojem njegove točke opisuju kružnice koje leže u paralelnim ravninama. Ravna crta koja povezuje središta kružnica naziva se os rotacije.
Vrlo često imamo posla s kombinacijom translacijskog i rotacijskog gibanja, takozvanim translacijsko-rotacijskim gibanjem. Najjednostavniji primjer takvog kretanja je kretanje ronioca u vodu (slika 11). Izvodi rotaciju (somersault), ali se u isto vrijeme njezino središte mase pomiče naprijed u smjeru vode.
Riža. 11. Translacijsko-rotacijsko kretanje
Danas smo proučavali ABC kinematike, odnosno osnovne, najvažnije pojmove, koji će nam u budućnosti omogućiti da prijeđemo na rješavanje glavnog problema mehanike - određivanje položaja tijela u bilo kojem trenutku.
Bibliografija
- Tikhomirova S.A., Yavorskiy B.M. Fizika (osnovna razina) - M .: Mnemosina, 2012.
- Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Fizika 10 razred. - M .: Mnemosina, 2014.
- Kikoin I.K., Kikoin A.K. Fizika - 9, Moskva, Obrazovanje, 1990.
- Internetski portal "Av-physics.narod.ru" ().
- Internetski portal "Rushkolnik.ru" ().
- Internetski portal "Testent.ru" ().
Domaća zadaća
Razmislite o tome što je referentno tijelo kada kažemo:
- knjiga nepomično leži na stolu u kupeu vlaka u pokretu;
- stjuardesa nakon polijetanja prolazi kroz putničku kabinu zrakoplova;
- Zemlja se okreće oko svoje osi.
Da biste koristili pregled prezentacija, stvorite sebi račun ( račun) Google i prijavite se na nju: https://accounts.google.com
Naslovi slajdova:
OSNOVE KINEMATIKE Lekcija 1. TEMA: „Materijalna točka. Referentni sustav"
Mehanika je grana fizike koja proučava kretanje. Glavni zadatak mehanike je odrediti položaj tijela u prostoru u bilo kojem trenutku.
Kinematika je dio mehanike koji proučava načine opisivanja kretanja i odnos između veličina koje karakteriziraju to kretanje. Dinamika je grana mehanike koja proučava uzroke mehaničkog kretanja. Statika proučava zakone ravnoteže sustava tijela.
Mehaničko kretanje je promjena položaja tijela u prostoru tijekom vremena u odnosu na druga tijela.
Translacijsko kretanje je kretanje u kojem se sve točke tijela kreću na isti način, istom brzinom. Materijalna točka je tijelo čije se dimenzije mogu zanemariti u uvjetima zadanog problema koji se rješava. Referentno tijelo - svako tijelo uvjetno uzeto kao nepomično, u odnosu na koje se razmatra kretanje drugih tijela.
Na primjer, Zemlja se vrlo često smatra materijalnom točkom, ako se istražuje njezino kretanje oko Sunca.
Na primjer, Ali ako rješavamo problem vezan uz dnevnu rotaciju planeta, tada je potrebno uzeti u obzir oblik i veličinu planeta. Na primjer, ako želite odrediti vrijeme izlaska sunca u razna mjesta globus.
Što je translacijsko gibanje? Tijelo se kreće naprijed ako se sve njegove točke kreću na isti način. ili Tijelo se giba translatorno ako se ravna crta povučena kroz dvije točke ovog tijela, kada se giba, pomiče paralelno sa svojim izvornim položajem.
Primjeri translacijskog kretanja
Za određivanje položaja tijela (materijalne točke) u prostoru potrebno je: postaviti referentno tijelo; odabrati koordinatni sustav; imati uređaj za odbrojavanje vremena (sat)
Referentno tijelo, pripadajući koordinatni sustav i sat za odbrojavanje vremena kretanja čine referentni sustav.
Što je referentno tijelo? Referentno tijelo je tijelo u odnosu na koje se određuje položaj drugih (pokretnih) tijela. Na primjer, to može biti stablo, kada razmatramo kretanje autobusa, ili Zemlja, kada izračunavamo kretanje rakete.
Koordinatni sustav Položaj tijela u prostoru može se odrediti pomoću 2 koordinate (dvodimenzionalni koordinatni sustav) Položaj tijela u prostoru može se odrediti pomoću 3 koordinate (trodimenzionalni koordinatni sustav)
Kod pravocrtnog gibanja tijela dovoljna je jedna koordinatna os
Putanja – linija po kojoj se tijelo kreće.
Put - duljina puta. [L] Pomak je vektor povučen od početnog položaja materijalne točke do njenog konačnog položaja.
O temi: metodološke razrade, izlaganja i bilješke
Dinamika. Inercijski referentni okviri. Prvi Newtonov zakon.
Ciljevi sata: formirati pojam ISO-a; proučavati prvi Newtonov zakon; pokazati važnost takvog odjeljka fizike kao što je "Dinamika"; njeguju osjećaj poštovanja prema raznim profesijama...
sažetak lekcije "Kretanje. Materijalna točka. Referentni sustav. Relativnost kretanja."
Ovaj rad se može koristiti pri proučavanju teme u 9. razredu: "Kinematika". Materijal je namijenjen ponavljanju i sažetku teme. Rad se može koristiti kao ponavljanje gradiva...
Lekcija za 9. razred na temu „Materijalna točka. Referentni sustav"
Svrha lekcije: formirati učenike o materijalnoj točki; formirati kod učenika vještinu prepoznavanja situacija u kojima se može primijeniti pojam materijalne točke; formirati kod učenika razumijevanje referentnog okvira; razmotriti vrste referentnih okvira.
PLAN UČENJA:
5. Domaća zadaća (1 min)
TIJEKOM NASTAVE:
1. Organizacijska faza (1 min)
U ovoj fazi dolazi do međusobnog pozdravljanja nastavnika i učenika; provjeravanje onih koji su odsutni iz dnevnika.
2. Motivacijska faza (5 min)
Danas se na satu moramo vratiti proučavanju mehaničkih pojava. U 7. razredu već smo se susreli s mehaničkim pojavama i prije početka proučavanja novog gradiva, prisjetimo se:
- Što je mehaničko kretanje?
- Što je jednolično mehaničko gibanje?
- Što je brzina?
- Koja je prosječna brzina?
- Kako odrediti brzinu ako znamo udaljenost i vrijeme?
U 7. razredu smo ti i ja rješavali prilično jednostavne probleme pronalaženja puta, vremena ili brzine kretanja. Ako se sjećate, najteži zadatak bio je pronaći prosječnu brzinu.
Ove godine ćemo pobliže pogledati koje vrste mehaničkog kretanja postoje, kako opisati bilo koju vrstu mehaničkog kretanja, što učiniti ako se brzina tijekom kretanja promijeni itd.
Već danas ćemo se upoznati s osnovnim pojmovima koji pomažu da se kvantitativno i kvalitativno opiše mehaničko kretanje. Ovi koncepti su vrlo zgodni alati kada se razmatra bilo kakva vrsta mehaničkog pokreta.
Zapisujemo broj i temu sata „Materijalna točka. Referentni sustav"
Danas u lekciji moramo odgovoriti na pitanja:
- Što je materijalna točka?
- Je li uvijek moguće primijeniti koncept materijalne točke?
- što je referentni okvir?
- Od čega se sastoji referentni okvir?
- Koje vrste referentnih okvira postoje?
3. Učenje novog materijala (25 min)
Sve u svijetu oko nas je u neprekidnom kretanju. Što znači riječ "pokret"?
Kretanje je svaka promjena koja se događa u okolnom svijetu.
Najviše jednostavna forma kretanje nam je već poznato mehaničko kretanje.
Prilikom rješavanja bilo kakvih problema vezanih uz mehaničko kretanje, potrebno je znati opisati to kretanje. Što znači "opisati kretanje tijela"?
To znači da morate odrediti:
1) putanja kretanja;
2) brzina kretanja;
3) put koji pređe tijelo;
4) položaj tijela u prostoru u bilo kojem trenutku
i tako dalje.
Na primjer, prilikom lansiranja rovera na Mars, astronomi pažljivo izračunavaju položaj Marsa kada rover sleti na površinu planeta. A za to je potrebno izračunati kako se smjer i modul brzine Marsa i putanja Marsa mijenjaju tijekom vremena.
Iz kolegija matematike znamo da se položaj točke u prostoru određuje pomoću koordinatnog sustava.
A što da radimo ako nemamo točku, nego tijelo? Uostalom, svako tijelo se sastoji od ogromnog broja točaka, od kojih svaka ima svoju koordinatu.
Kada se opisuje kretanje tijela koje ima dimenzije, nameću se druga pitanja. Na primjer, kako opisati kretanje tijela, ako se tijekom kretanja tijelo također rotira oko svoje osi. U tom slučaju, osim svoje koordinate, svaka točka danog tijela ima svoj smjer gibanja i svoj modul brzine.
Bilo koji od planeta može se navesti kao primjer. Kada se planet rotira, suprotne točke na površini imaju suprotan smjer kretanja. Štoviše, što je bliže središtu planeta, to je manja brzina u točkama.
Kako onda biti? Kako opisati kretanje tijela koje ima veličinu?
Ispostavilo se da u mnogim slučajevima možete koristiti koncept koji podrazumijeva da veličina tijela kao da nestaje, ali tjelesna težina ostaje. Ovaj koncept se naziva materijalna točka.
Zapisujemo definiciju:
Materijalna točka se zove tijelo čije se dimenzije mogu zanemariti u uvjetima problema koji se rješava.
Materijalne točke ne postoje u prirodi. Materijalna točka je model fizičkog tijela. Uz pomoć materijalne točke rješava se prilično velik broj zadataka. Ali nije uvijek moguće koristiti zamjenu tijela materijalnom točkom.
Ako, u uvjetima problema koji se rješava, veličina tijela ne utječe posebno na kretanje, tada se može napraviti takva zamjena. Ali ako veličina tijela počne utjecati na kretanje tijela, tada je zamjena nemoguća.
Postoje situacije u kojima se tijelo može uzeti kao materijalna točka:
1) Ako je udaljenost koju svaka točka tijela prijeđe mnogo veća od veličine samog tijela.
Na primjer, Zemlja se vrlo često smatra materijalnom točkom, ako se istražuje njezino kretanje oko Sunca. Doista, dnevna rotacija planeta će imati mali utjecaj na godišnju revoluciju oko Sunca. No, riješimo li problem dnevnom rotacijom, tada je potrebno uzeti u obzir oblik i veličinu planeta. Na primjer, ako želite odrediti vrijeme izlaska ili zalaska sunca.
2) S translatornim kretanjem tijela
Vrlo često postoje slučajevi kada je kretanje tijela translatorno. To znači da se sve točke tijela kreću u istom smjeru i istom brzinom.
Na primjer, osoba se penje pokretnim stepenicama. Doista, osoba samo stoji, ali svaka se točka kreće u istom smjeru i istom brzinom kao i osoba.
Malo kasnije, vježbat ćemo identificirati situacije u kojima tijelo možete uzeti za materijalnu točku, a u kojima ne.
Osim materijalne točke, potreban nam je još jedan alat kojim možemo opisati kretanje tijela. Ovaj instrument se naziva referentnim okvirom.
Svaki referentni okvir sastoji se od tri elementa:
1) Iz same definicije mehaničkog gibanja slijedi prvi element svakog referentnog okvira. "Kretanje tijela u odnosu na druga tijela." Ključni izraz - u vezi s drugim tijelima. Oni. za opisivanje kretanja potrebna nam je početna točka od koje ćemo mjeriti udaljenost i općenito procjenjivati položaj tijela u prostoru. Takvo tijelo se zovereferentno tijelo .
2) Opet, drugi element referentnog okvira slijedi iz definicije mehaničkog gibanja. Ključni izraz - s vremenom. To znači da za opis kretanja trebamo odrediti vrijeme kretanja od početka u svakoj točki putanje. A za odbrojavanje nam je potrebnoGledati .
3) I već smo izrazili treći element na samom početku lekcije. Da bismo postavili položaj tijela u prostoru, potrebno nam jekoordinatni sustav .
Tako,Referentni okvir je sustav koji se sastoji od referentnog tijela, s njim pridruženog koordinatnog sustava i sata.
Referentni sustavi su više vrsta. Razmotrit ćemo vrste referentnih sustava u koordinatnim sustavima.
Referentni sustav:
polarni referentni okvir | sferni referentni okvir | |
jednodimenzionalni | ||
dvodimenzionalan | ||
trodimenzionalni |
Koristit ćemo kartezijanski sustav dva tipa: jednodimenzionalni i dvodimenzionalni.
4. Konsolidacija proučenog gradiva (13 min)
Zadaci za prezentaciju su u tijeku; + №№ 3.5.
5. Domaća zadaća (1 min)
§ 1 + br. 1,4,6.
Napišite definicije u fizičkom rječniku:
- mehaničko kretanje;
- translacijsko kretanje;
- materijalna točka;
- referentni sustav.