Методическая разработка турнира по учебной дисциплине Техническая механика

Цели турнира:

Формировать у студентов интерес к технической механике, повышать самооценку.

Развивать навыки работы в малых группах, формировать чувство ответственности, коллективизма.

Воспитывать внимательность, аккуратность, быстроту реакции.

Для проведения турнира необходимо предварительно подготовить аудиторию: приготовить место для команд, жюри и зрителей, подобрать музыкальное сопровождение, разработать презентацию. Также предварительно формируется состав команд, выбираются ведущие турнира. Команды получают домашнее задание.

Первый конкурс “Эмблема и название” – оценивается соответствие предмету, актуальность, юмор.

Второй конкурс “Внимательный водитель”. От каждой команды по одному представителю. Необходимо по импровизированному спидометру определить параметры движения.

Рисунок 1

На рис. изображен спидометр автомобиля. Определите по нему скорость автомобиля (в км/ч и в м/с). Какой путь прошел автомобиль с начала эксплуатации?

Определите по спидометру время нахождения автомобиля в движении, если принять за среднюю скорость его равномерного перемещения ту, что показывает спидометр.

Ответ.

Скорость 45 км/ч, что соответствует 12,5 м/с. С начала эксплуатации автомобиль прошел 14036 км.

14036/45=311,91ч

Пока представители работают, с командами проводится следующий конкурс.

Третий конкурс “Кто больше?” необходимо за 3 мин собрать как можно слов, каждое слово – это понятие из технической механики. Слова разрезаны на слоги и перемешаны.

Понятия: путь, скорость, вектор, сила, рычаг, Вариньон, Пуансо, статика, кинематика, динамика, равнодействующая, аксиома, связь, реакция, опора, графический, аналитический, многоугольник, пара, механика, эквивалентная, движение, векторные, скалярные, масса, время, траектория, ускорение, покой, равновесие.

Четвертый конкурс “Острый глаз”. Необходимо найти центр тяжести пластины без вычислений, при помощи линейки, построением по рисунку 2. На выполнение конкурса 3 минуты.

Рисунок 2

Ответ.

Рисунок 3

Пятый конкурс “Дальше…”. От каждой команды нужен один участник.

Участнику необходимо за 2 минуты ответить на большее число вопросов, если он не знаете ответ, то говорит “дальше”.

Вопросы для первой команды.

Сила величина векторная или скалярная? (векторная).

Единица измерения момента? (Нм).

Пара сил создает? (вращательное движении).

Что изучает статика? (равновесие сил).

Какими способами можно найти равнодействующую нескольких сил? (графическим и аналитическим).

Если сумма проекций сил равна нулю, то тело… (находится в равновесии).

Что является связью для стула? (пол).

Если сила со направлена с осью, то угол между ними… (ноль градусов).

Как найти момент силы? (модуль силы умножить на плечо).

Что является центром тяжести квадрата? (точка пересечения диагоналей).

Что больше по модулю сила трения покоя или сила трения скольжения? (сила трения скольжения).

Выбор точки О в теореме Пуансо влияет на…(главный момент).

Сколько уравнений в пространственной форме равновесия? (шесть).

Применение рычага дает выигрыш…(в силе).

Что такое прямая, на которой лежит сила? (линия ее действия).

Вопросы для второй команды.

На какие разделы делится теоретическая механика? (статика, кинематика, динамика).

Масса величина векторная или скалярная? (скалярная).

Единица измерения силы? (Н).

При вращении по часовой стрелке момент имеет знак? (минус).

Что изучает кинематика? (движение тел без учета сил).

Что имеет рычаг? (плечо и точку опоры).

Если сумма моментов равна нулю, то тело… (находится в равновесии).

Если сила противоположно направлена с осью, то угол между ними… (180 градусов).

Чем можно заменить пару сил? (только другой парой).

Что является центром тяжести круга? (геометрический центр).

Сколько координат в пространственной системе? (три).

Если систему параллельных сил повернуть на произвольный угол, то центр параллельных сил… (сохранит свое положение).

Необходимое и достаточное условие равновесия произвольной системы сил… (главный момент и главный вектор равны нулю).

Сколько основных форм равновесия? (три).

Если силы пересекаются в одной точке, то это система…(сходящихся сил).

Шестой конкурс “Кроссворд” за 3 минуты вам необходимо ответить на большее количество вопросов. Время пошло.

Рисунок 4

Вопросы

По горизонтали

7 — качество поверхности, влияющее на трение;

 8 — одна из характеристик вектора перемещения;

 9 — деталь подшипника качения, рассчитанного на значительные нагрузки;

 10 — образец единицы физической величины;

 12 — вид взаимодействия любых тел;

 14 — устойчивая, повторяющаяся взаимосвязь природных явлений;

 15 — физическая величина, определяющая интертность тела (т.е. его способность изменять свою скорость) и его гравитационные свойства (т.е. способность тела притягивать к себе другие тела);

 16 — масса единичного объема вещества;

 19 — одна из физических характеристик тела;

 21 — деталь подшипника качения, уменьшающая трение;

 23 — масса, равная 1000 кг;

 28 — ручной динамометр;

 29 — падение капель, перемещение хоккейной шайбы по льду, движение автомобиля, разбег бегуна, полет снаряда – общее название;

 30 — старинная русская мера длины или измерения пути, равная примерно 1 км (1,0668 км);

 32 — планета Солнечной системы, положение которой сначала по законам движения вычислили, а потом в этом месте увидели;

 34 — результат движения;

 35 — линия, которую описывает точка при своем движении.

По вертикали

1 — единица массы в СИ;

 2 — планета Солнечной системы, с наибольшей силой действующая на людей;

 3 — вещество, 1 м3 которого давит на опору площадью 1 м2 с силой всего  0,9 Н;

 4 — итальянский ученый, открывший закон инерции;

 5 — жидкость, среди других жидкостей равного объема оказывающая наибольшее давление;

 6 — деталь рычажного прибора, которым определяют массу тела;

 11 — природное явление, резко уменьшающее трение на дорогах;

 13 — отношение длины линии на чертеже к истинной длине; используется при построении графиков движений;

 17 — познание через практическое действие;

 18 — мера действия одного тела на другое;

 20 — сплав, применяемый в подшипниках скольжения для уменьшения трения;

 22 — металл, который использовался для изготовления международного образца единицы массы;

 24 — явление, которое происходит с ружьем в момент выстрела;

 25 — английский ученый, открывший закон всемирного тяготения;

 26 — единица длины в СИ;

 27 — то, что движется со скоростью 300 000 км/с;

 31 — небесное тело, вокруг которого обращается Земля;

 33 — моллюск, всегда покоящийся относительно своего дома.

Седьмой конкурс “Гонка за лидером”.

На обдумывание вопроса 1 минута, кто первый будет готов, тот и отвечает. Если ответ не верный, то право ответа переходит другой команде. Каждая задача оценивается в один балл.

Задача 1.

Почему буря, которая валит живые деревья летом, часто не может свалить стоящее рядом сухое дерево?

Ответ: у живого дерева есть листва, следовательно, дерево имеет достаточно большую общую поверхность. Сила ветра, действующая на дерево, большая. Сухое дерево не имеет листьев– площадь поверхности его мала, следовательно и давление со стороны ветра– мало.

Задача 2.

От однородного вала отрезали конец длиной 40 см. Куда и насколько переместится центр вала?

Ответ: на 20 см к другому концу.

Задача 3.

Почему человек, надевший на спину тяжелый рюкзак, наклоняется немного вперед?

Ответ: тяжелый рюкзак изменяет положение центра тяжести человека и его равновесие, чтобы восстановить равновесие– человек наклоняется вперед.

Задача 4.

Бревно уравновешено на тросе. Какая часть бревна окажется тяжелее, если его распилить в месте подвеса? Рисунок 5.

Ответ: часть В.

Рисунок 5

Задача 5.

На рисунке 6 изображены три одинаковых деревянных цилиндра с надетыми на них металлическими обручами. Сравните их устойчивость, расположите в порядке возрастания устойчивости.

Рисунок 6

Ответ: б, а, в.

Последний конкурс “Битва шуток”-это домашнее задание. Команды обмениваются шутками на тему “Физики шутят” (по 3-4 шутки). Максимум 10 баллов.

Подводится итог, награждение победителей.

Литература

А. П. Рымкевич, П. А. Рымкевич “Сборник задач по физике”– М.: Просвещение, 1983.

Журналы “Физика в школе”.