Урок №73 Рух тіла під дією сили тяжіння

06.04.2020
Тема: Рух тіла під дією сили тяжіння

    Мета уроку: сформувати знання про закономірності руху тіла під дією сили тяжіння у випадках, коли тіло кинуте вертикально та горизонтально.

Перевірка домашного завдання 
(впр. 33 (6) стор. 213-214)
Подивіться відео та порівняйте своі розв'язки з наведеними

ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
1. Рух тіла, кинутого вертикально

Рух тіла, кинутого вертикально вгору або вниз, – це рівноприскорений прямолінійний рух із прискоренням, що дорівнює прискоренню вільного падіння: a=g
Щоб математично описати рух тіла, кинутого вертикально вгору або вниз (вільне падіння тіла), скористаємося формулами залежності швидкості, переміщення та координати від часу для рівноприскореного прямолінійного руху.
Підійдемо до запису формул, які описують вільне падіння, «технічно».

2. Рух тіла, кинутого горизонтально

Рух тіла, кинутого горизонтально, складається з двох рухів: 
1) рівномірного – уздовж осі OX зі швидкістю v0
2) рівноприскореного– уздовж осі OY без початкової швидкості та з прискоренням g

Уздовж осі OX тіло рухається рівномірно, тому швидкість vx руху тіла є незмінною і дорівнює початковій швидкості v0, а дальність l польоту тіла за час t дорівнює добутку початкової швидкості v0 і часу t руху тіла: 

 vx = v0  ,      l=v0 t

Уздовж осі OY тіло вільно падає, тому швидкість його руху та висоту падіння визначимо за формулами:

Модуль швидкості руху тіла в довільній точці траєкторії обчислимо, скориставшись теоремою Піфагора:

3. Рух тіла, кинутого під кутом до горизонту

ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ І ВМІНЬ

ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Спробуйте дати відповіді на запитання.

1. Запишіть рівняння руху тіла під дією сили тяжіння в загальному вигляді.

2. Якою є траєкторія руху тіла, кинутого вертикально? горизонтально?

3. Як для тіла, кинутого горизонтально, визначити дальність польоту? висоту падіння? модуль швидкості руху тіла в будь-якій точці траєкторії?

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 34, Вправа № 34(1, 3)

Учні які не пройшли тестування по темам:
1) Самостійна робота з теми «Закони Ньютона (І та ІІ)»
2) Контроль знань по темі: "Закон Всесвітнього тяжіння"
Обов'язково виконати тести, пройшовши за посиланням до 22.00 !!!

Урок №72 Розв’язування задач. С.Р.

02.04.2020
Тема: Розв’язування задач за темою 

«Закон всесвітнього тяжіння. Сила тяжіння. Прискорення вільного падіння»

     Мета уроку: закріпити знання за темою «Закон всесвітнього тяжіння. Сила тяжіння. Прискорення вільного падіння», продовжити формувати навички та вміння розв’язувати фізичні задачі, застосовуючи отримані знання, провести контроль знань.

Перевірка домашного завдання 
(впр. 33 стор. 213-214)
Подивіться відео та порівняйте своі розв'язки з наведеними

РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

Тестове завдання для самоконтролю знань виконати обов'язково

УВАГА!!! Дати відповіді на запитання для самоконтролю. ОБОВ'ЯЗКОВО!!!

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Повторити § 33, Вправа № 33 (6)

Урок №71 Закон всесвітнього тяжіння.

02.04.2020

Тема: Закон всесвітнього тяжіння. 

Сила тяжіння. Прискорення вільного падіння

Мета уроку: сформувати знання про силу тяжіння та силу всесвітнього тяжіння (закон тяжіння).

Перевірка домашного завдання 
(впр. 32 стор. 208)
Подивіться відео та порівняйте своі розв'язки з наведеними

ВИВЧЕННЯ НОВОЇ ТЕМИ

1.Гравітаційна взаємодія

Гравітаційна взаємодія – взаємодія, яка є властивою всім тілам у Всесвіті й виявляється в їхньому взаємному притяганні одне до одного.

Гравітаційна взаємодія здійснюється за допомогою особливого виду матерії –гравітаційного поля (існує навколо будь-якого тіла: зорі, планети, людини, книжки, молекули, атома).

2. Закон всесвітнього тяжіння

До XVII ст. вчені вважали, що тільки Земля має особливу властивість притягувати до себе всі тіла, що перебувають поблизу її поверхні. У 1667 р. Ньютон висловив дивне для тих часів твердження, що між усіма тілами діють сили взаємного притягання та сформулював закон всесвітнього тяжіння.

Закон всесвітнього тяжіння:

Між будь-якими двома тілами діють сили гравітаційного притягання, які прямо пропорційні добутку мас цих тіл і обернено пропорційні квадрату відстані між ними.

G – гравітаційна стала

Гравітаційну сталу вперше виміряв англійський учений Генрі Кавендіш у 1798 р. за допомогою крутильних терезів:

Гравітаційна стала чисельно дорівнює силі, з якою дві матеріальні точки масою 1 кг кожна взаємодіють на відстані 1 м одна від одної.

Завдяки закону всесвітнього тяжіння:

-         описують рух природних і штучних тіл у Сонячній системі;

-         описують рух подвійних зір, зоряних скупчень;

-         обчислюють маси небесних тіл;

-         визначають характер руху небесних тіл, будову, еволюцію.

3. Сила тяжіння

Сила тяжіння Fтяж  – сила, з якою Земля (або інше астрономічне тіло) притягує до себе тіла, що перебувають на її поверхні або поблизу неї.

G – гравітаційна стала;

m – маса тіла;

М_З – маса Землі;

r = R_З + h – відстань від центра Землі до тіла.

4. Прискорення вільного падіння

Вільне падіння – це рух тіла лише під дією сили тяжіння (за умови, що опір повітря незначний і на тіло не діють інші сили).

Прискорення вільного падіння можна визначити, застосувавши другий закон Ньютона:

Як і сила тяжіння, прискорення вільного падіння завжди напрямлене вертикально вниз (g↑↑Fтяж ) незалежно від того, в якому напрямку рухається тіло.

Аналіз останньої формули:

1.  Прискорення вільного падіння не залежить від маси тіла (довів Ґ. Ґалілей).

2. Прискорення вільного падіння зменшується в разі збільшення висоти h тіла надповерхнею Землі, причому помітна зміна відбувається, якщо h становить десятки й сотні кілометрів (на висоті h = 100 км прискорення вільного падіння зменшиться лише на 0,3 м/с2).

3. Якщо тіло перебуває на поверхні Землі (h=0) або на висоті кількох кілометрів (h≪RЗ ):

  Через обертання Землі,а також через те, що форма Землі – еліпсоїд (екваторіальний радіус Землі більший за полярний на 21 км), прискорення вільного падіння залежить від географічної широти місцевості. 

ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ І ВМІНЬ

Задача 1. З якою силою притягується до станції масою 180 т транспортний космічний корабель масою 9 т у разі, якщо корабель перебуває на відстані 50 м від станції?

Задача 2. У порту на відстані 200 м один від одного стоять два танкери, маса одного з них становить 150 000 т. Визначте масу іншого, якщо сила гравітаційного притягування між ними становить 20 Н.

Задача 3. Визначте прискорення вільного падіння на Меркурії, маса якого становить 3,36•1023 кг, а радіус – 2440 км.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 33, Вправа № 33 (2,3 усно, 4 письмово)

Урок №70 Третій закон Ньютона С.Р.

30.03.2020
Тема: Третій закон Ньютона

Пройти тестування до початку вивчення нової теми

Тест >>Тест по темі І-ІІ закони Ньютона<<Тест

Обов'язково пройти тестування !!!

ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Ви вже знаєте, що у природі тіла взаємодіють між собою (граючи з м’ячем, ви дієте на нього, наприклад, ногою; м’яч теж діє на ногу (ця дія особливо відчутна, якщо ви граєте босоніж)).

Проведемо дослід

Поставимо на горизонтальну поверхню два однакові легкорухомі візки та за допомогою динамометрів прикріпимо їх до вертикальних стійок. На кожному візку закріпимо магніт, розташувавши їх один до одного різнойменними полюсами. Магніти притягнуться, зсунуть візки та розтягнуть пружини динамометрів. Дослід продемонструє, що покази обох динамометрів будуть однаковими

Із якою силою магніт 2 притягує магніт 1, із такою ж силою магніт 1 притягує магніт 2: 

Сили при цьому мають протилежні напрямки:

Третій закон Ньютона:

Тіла взаємодіють одне з одним із силами, які напрямлені вздовж однієї прямої, рівні за модулем і протилежні за напрямком:

Деякі особливості взаємодії тіл

1. Третій закон Ньютона виконується як у випадках безпосереднього контакту тіл (F1=-F2), так і у випадках взаємодії тіл на відстані  (Fел.1=-Fел.2).

2. Сили завжди виникають парами.

3. Пари сил, що виникають під час взаємодії двох тіл, завжди мають одну природу.

4. Ці сили не зрівноважують одна одну, тому що прикладені до різних тіл.

ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ І ВМІНЬ

Прочитайте задачу та спробуйте самостійно дати відповідь, після чого порівняйте її з розв'язком.

1. Учень тримає в руці рюкзак, прикладаючи до його ручки силу 40 Н. Чи діє ручка рюкзака на руку хлопця? Якщо діє, то в якому напрямі? Визначте модуль цієї сили.

Відповідь: Відповідно до третього закону Ньютона ручка рюкзака та рука хлопця взаємодіють одне з одним із силами, які напрямлені вздовж однієї прямої, рівні за модулем (40 Н) і протилежні за напрямком.

2. Об вітрове скло автомобіля, що рухається вдарилася муха. Порівняйте сили, що діють на муху та автомобіль під час удару.

Відповідь: Згідно з третім законом Ньютона на автомобіль діє сила удару мухи, а на муху діє сила удару автомобіля; ці сили напрямлені вздовж однієї прямої, рівні за модулем і протилежні за напрямком.

3. Два фігуристи, стоячи на ковзанах на льоду, відштовхнулися один від одного. Що станеться з фігуристами?

Відповідь: Згідно з третім законом Ньютона вони роз’їдуться в різні сторони.

4. Що станеться з космонавтом при вільному польоті космічного корабля, якщо він випустить (без поштовху) з рук масивний предмет? якщо він кине його?

Відповідь: Якщо відпустити предмет не штовхаючи його, він залишиться на місці, як і космонавт. Згідно з третім законом Ньютона при кидку космонавт і предмет розлетяться в різні боки.

5. Чому човен не зрушується з місця, коли людина, що знаходиться в ньому, тисне на борт, і починає рухатися, якщо людина вийде з човна і буде штовхати його з такою ж силою?

Відповідь: Коли людина в човні тисне на його борт, він не рухається, так як і на людину діє така ж сила. Коли він штовхає човен стоячи на березі, він діє ще і на Землю.

6. Барон Мюнхгаузен стверджував, що витягнув сам себе з болота за волосся. Обґрунтуйте неможливість цього.

Відповідь: З якою силою людина тягне себе за волосся, з такою ж силою волосся тягне людину вниз. Максимум можна вирвати волосся.

7. Посудина з водою зрівноважена на терезах. Чи порушиться рівновага терезів, якщо опустити у воду палець, не торкаючись при цьому дна й стінок посудини?

Відповідь: Після занурення у воду на палець почне діяти архімедова сила, напрямлена вертикально вгору. Відповідно до третього закону Ньютона з боку пальця на воду теж почне діяти сила – рівна за модулем архімедовій силі й напрямлена вниз: F ⃗тиску=-F ⃗арх

Таким чином, палець, навіть не торкаючись дна та стінок посудини, штовхне воду, а разом з нею й посудину вниз – рівновага терезів порушиться.

8. Хлопчик масою 48 кг, стоячи на гладенькому льоду, відштовхнув від себе кулю масою 3 кг, надавши їй у горизонтальному напрямку прискорення 8м/с2. Якого прискорення набув хлопчик?

9. Мотузка витримує натяг не більш ніж 300 Н. Чи порветься мотузка, якщо четверо тягнуть її в протилежні боки так, як показано на рисунку, силами по 100 Н кожен? Чи порветься мотузка, якщо один її кінець закріпити, а всі четверо тягтимуть її за другий кінець в одному напрямку?

Відповідь: Ні. Так як розтягування каната героями з силою 100 Н+100 Н = 200 Н еквівалентно тому, що один кінець каната закріплений, а до іншого підвішений вантаж 200 Н. 

В другому випадку канат розірветься, так як прикладена до нього сила буде рівна 400 Н, а канат витримує натяг не більш ніж 300 Н.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати § 32, Вправа № 32 (1, 2)

Урок №69 Самостійна робота

19.03.2020
Самостійна робота з теми 

«І та ІІ закони Ньютона»

1 варіант.

2 варіант.

Домашнє завдання:

Виконати самостійну відповідно свого варіанту.

Відповіді із роз'вязками сфотографувати та надіслати.

Урок №68 Розв'язування задач

19.03.2020
Тема: Розв'язування задач з теми 

«Другий закон Ньютона»

     

 Дайте відповіді на питання:

1. Від яких чинників залежить прискорення руху тіла?

2. Сформулюйте другий закон Ньютона, запишіть його математичний вираз.

3. Як записати другий закон Ньютона, якщо на тіло діють кілька сил?

4. Що можна сказати про напрямки рівнодійної та прискорення, якого рівнодійна надає тілу?

5. Якою є умова рівноприскореного руху тіла?

РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

Задача 1. Для кожного з випадків а – в на рисунку знайдіть модуль прискорення матеріальної точки масою 2 кг під дією двох прикладених сил, якщо F₁=3Н, F₂=4Н.  

Задача 2. Координата тіла масою 6 кг змінюється під час прямолінійного руху за законом x=8+10t+2t² (значення величин у формулі наведено в СІ). Визначте рівнодійну всіх прикладених до тіла сил.

    Задача 3. Сумка на коліщатках масою 10 кг рухається з прискоренням 0,4 м/с² під дією деякої сили. Якої маси вантаж потрібно покласти в сумку, щоб під дією тієї ж сили прискорення сумки стало 0,1 м/с²? Тертя не враховувати.

Задача 4. М’яч масою 0,5 кг після удару, що тривав 0,02 с, набув швидкості 10м/с. Визначте середню силу удару.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ: 

Повторити § 31,
   Доробити вправу № 31

Урок №67 Другий закон Ньютона

17.03.2020
Тема:  Другий закон Ньютона

Мета уроку: сформувати знання учнів про другий закон Ньютона як закон, що дозволяє визначити умову рівноприскореного руху тіла.

 Домашнє завдання: 
Опрацювати § 31, 

Виконати вправу № 31(1-3)