Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Проектная работа по физике на тему: "Импульс. Закон сохранения импульса"
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Физика

Проектная работа по физике на тему: "Импульс. Закон сохранения импульса"

библиотека
материалов




Итоговая аттестационная (проектная) работа

Реализация ФГОС ОО на уроках физики. Технологическая карта
урока физики по теме «Импульс тела. Закон сохранения импульса.»














Работа выполнена:

слушателем курсов повышения квалификации учителей


Бурниной Н.А., учителем физики I квал. категории МБОУ СОШ №29 г. Нижнекамска РТ















Содержание

Введение……………………………………………………………………… 3

1. Методологические основы изучения темы «Импульс тела. Закон сохранения импульса»……………………………… 5

1.1. Цели и задачи изучения темы…………………………………….…….. 5

1.2. Требования к знаниям и умениям………………………………………..5

1.3. Формы контроля…………………………………………………………. 8

1.4. Культурно-исторический фон изучения темы…………………………..8

2. Теоретические основы темы: «Импульс тела. Закон сохранения

импульса»…………………………………………………………………… .16

3. Импульс тела. Импульс силы. Закон сохранения импульса тела

в основной школе…..….………………………………………………………20

3.1.импуль тела, импульс силы…………………….………………………....20

3.2. закон сохранения импульса……………………………………………....21

3.3. примеры применения закона сохранения импульса……………………21

4. Проектирование урока по требованиям

новых образовательных стандартов………………………………………….24

4.1. План-конспект урока «Импульс тела. Закон сохранения импульса»….24

4.2. Структура и ход урока «Импульс тела. Закон сохранения импульса»...26

4.3. Технологическая карта урока «Импульс тела. Закон сохранения

импульса»……………………………………………………………………….28

4.4. Электронная презентация урока «Импульс тела. Закон сохранения

импульса»…………….........................................................................................31

Заключение …………………………………………………………..……..…..32

Список использованной литературы ……………………………..…….……..33

Приложение 1. Образец физического диктанта ………………………………34.

Приложение 2. .Расчетные и качественные задачи по теме «Импульс

тела. Закон сохранения импульса»……………………………………………..35


Введение

Модернизация общеобразовательной школы предполагает ориентацию образования не только на усвоение обучающимися определённой суммы знаний, но и на развитие его личности, его познавательных и созидательных способностей.

При таких условиях актуальной становится углубление знаний и умений, направленных на формирование исследовательских, проектных компетентностей учащихся по определенным темам. Одной из таких тем в курсе основной школы, мы считаем, является тема «Импульс тела. Закон сохранения импульса ». К сожалению, в средней школе при изучении физики импульс тела и закон сохранения импульса рассматриваются недостаточно. Выбор темы методико-физического проекта «Импульс тела. Закон сохранения импульса» определяется возможностью формирования многих универсальных учебных действий на их основе.

Рассматриваемый материал не входит в базовый уровень, однако часто предлагается на выпускных экзаменах по физике. Решение задач по теме: «Закон сохранения импульса» вызывает у учащихся значительные затруднения. Эти задачи требуют к себе особенного подхода по сравнению с остальными заданиями. Они представляют собой определенную сложность в техническом и логическом плане. Решение задач по законам сохранения в механике можно считать деятельностью, близкой по своему характеру к исследовательской. Это обусловлено тем, что выбор метода решения, процесс решения, запись ответа предполагают определенный уровень сформированности умений наблюдать, сравнивать, анализировать, выдвигать и проверять гипотезу, обобщать полученные результаты. При решении их используются не только типовые алгоритмы решения, но и нестандартные методы, упрощающие решение.

Целью проекта является разработка методики изучения темы «Импульс тела. Закон сохранения импульса» с учетом требований новых ФГОС основного общего образования.

Задачами проекта являются:

выделение универсальных и специальных предметных учебных действий, формируемых в процессе изучения темы;

разработка плана-конспекта и технологической карты двух последовательных уроков по теме с выделением формируемых УУД;

разработать трехуровневую систему заданий по теме, отражающую различные уровни усвоения материала (ЗЗ – знакомая задача, МЗ – модифицированная задача, НЗ – незнакомая задача).

Теория решения задач по законам сохранения в механике в научно-методической литературе разработана достаточно подробно. Но пока в этой теории не ставилась задача выделения и формирования учебных действий.

В обязательный минимум содержания программы физике профильного уровня входит решение задач по законам сохранения в механике.

Изучение темы может быть продолжено как углубленное изучение вопросов, предусмотренных программой основного курса и являющегося развитием системы ранее приобретенных знаний в элективном курсе. Углубление реализуется на базе обучения методам и приемам решения физических задач, требующих применения высокой логической и операционной культуры, развивающих научно-теоретическое и алгоритмическое мышление и направленных на развитие самостоятельной исследовательской деятельности.


1. Методологические основы изучения темы

«Импульс тела. Закон сохранения импульса тела»

1.1. Цели и задачи изучения темы

Изучение темы «Импульс тела. Закон сохранения импульса тела»

направлено на достижение следующих целей:

усвоить, углубить и расширить знания методов, приёмов и подходов к решению задач по законам сохранения в механике;

формирование интеллектуальных умений и навыков самостоятельной и творческой физической деятельности, определённых новыми государственными стандартами.

Достижение поставленных целей возможно через задачи по механике, что позволяет решать следующие задачи:

обеспечение прочного и сознательного овладения учащимися системой физических знаний и умений при решении задач на тему: «Импульс тела. Закон сохранения импульса»;

обеспечение прочной физической подготовки к ГИА;

накопление базы задач, решаемых с помощью закона сохранения импульса.


1.2. Требования к знаниям и умениям

В результате изучения темы учащиеся должны уметь выполнять следующие учебные действия:

Личностные результаты обучения:

  • сформированность познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся;

  • убежденность в возможности познания природы, в необходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества, уважение к творцам науки и техники, отношение к физике как элементу общечеловеческой культуры;

  • самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;

  • готовность к выбору жизненного пути в соответствии с

собственными интересами и возможностями;

  • мотивация образовательной деятельности школьников на основе личностно - ориентированного подхода;

  • формирование ценностных отношений друг к другу, учителю, авторам открытий и изобретений, результатам обучения.

Метапредметные результаты:

  • овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний, организации учебной деятельности, постановки целей, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности, умениями предвидеть возможные результаты своих действий;

  • понимание различий между исходными фактами и гипотезами для их объяснения, теоретическими моделями и реальными объектами, овладение универсальными учебными действиями на примерах гипотез для объяснения известных фактов и экспериментальной проверки выдвигаемых гипотез, разработки теоретических моделей процессов или явлений;

  • формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами, выделять основное содержание прочитанного текста, находить в нем ответы на поставленные вопросы и излагать его;

  • приобретение опыта самостоятельного поиска, анализа и отбора информации с использованием различных источников и новых информационных технологий для решения познавательных задач;

  • развитие монологической и диалогической речи, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения, признавать право другого человека на иное мнение;

  • формирование умений работать в группе, представлять и отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию.

Общие предметные результаты:

  • умения пользоваться методами научного исследования явлений природы, проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, обрабатывать результаты измерений, представлять результаты измерений с помощью таблиц, формул, обнаруживать зависимости между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать выводы;

  • умения применять теоретические знания по физике на практике, решать физические задачи на применение полученных знаний;

  • умения и навыки применять полученные знания для решения практических задач повседневной жизни;

  • формирование убеждения в закономерной связи и познаваемости явлений природы, в объективности научного знания, в высокой ценности науки в развитии материальной и духовной культуры людей;

  • развитие теоретического мышления на основе формирования умений устанавливать факты, различать причины и следствия, строить модели и выдвигать гипотезы, отыскивать и формулировать доказательства выдвинутых гипотез, выводить из экспериментальных фактов и теоретических моделей физические законы;

  • коммуникативные умения докладывать о результатах своего исследования, участвовать в дискуссии, кратко и точно отвечать на вопросы, использовать справочную литературу и другие источники информации.

Частные предметные результаты:

  • понимание и способность объяснять такие физические понятия, как импульс тела, импульс силы;

  • владение экспериментальными методами исследования в процессе самостоятельного изучения закона сохранения импульса;

  • понимание смысла основных физических законов и умение применять их на практике: закона сохранения импульса;

  • овладение разнообразными способами выполнения расчетов для нахождения неизвестной величины в соответствии с условиями поставленной задачи на основании использования законов физики;

  • умение использовать полученные знания, умения и навыки в повседневной жизни.

1.3. Формы контроля

При изучении данной темы могут быть предусмотрены следующие формы контроля:

промежуточные и итоговые тесты;

выполнение и защита индивидуальных и групповых проектов по проблеме решения задач по теме: «Импульс. Закон сохранения импульса»;

самостоятельное решение задач КИМ ГИА.

1.4. Культурно-исторический фон изучения темы

Наука о движении и равновесии тел – механика – занимает центральное место в физической картине мира. Как и почему движутся тела - этот вопрос волновал людей с незапамятных времен. До первой половины ХVІІ в. в механике господствовало учение Аристотеля. Считалось, что тело движется только тогда, когда на него действует сила. Надо было произвести коренной перелом в сознании исследователей, чтобы вообразить тела, скользящие без трения по бесконечным горизонтальным плоскостям. И только замечательному итальянскому ученому Галилею удалось это сделать.

Прочным фундаментом механики стали законы, разработанные великими английским ученым И. Ньютоном (1643 - 1727 гг.). Эти законы, позволяющие изучать самые разнообразные движения и сложных механизмов, и небесных тел, впервые были изложены в 1687 г. в его знаменитом труде «Математические начала натуральной философии».

В «Началах» давалось восемь главных определений (массы, силы и т.п.), три закона и следствия из них и, наконец, схолия (поучение). В схолии были постулированы философские понятия абсолютного пространства и времени, которые лежали в основе всей физики вплоть до ХХ столетия.

Хотя законов Ньютона уже достаточно, чтобы в принципе решить любую задачу о движении, в процессе развития механики были найдены многие важные следствия. Принцип французского ученого Ж.Д.´ Аламбера (1743г.) позволил развивать статику - раздел механики, изучающий равновесие тел. Русский академик Л. Эйлер (1736г.) заложил основы кинематики и динамики вращательного движения твердых тел. (Кинематика – раздел механики, рассматривающий движение тел независимо от физических причин или сил, вызывающих это движение. Динамика изучает движение тел в зависимости от действующих на них сил). Получили окончательную формулировку законы сохранения импульса, момента импульса, механической энергии. Долгими и кропотливыми исканиями ученых ХVІІІ в. механика Ньютона, изложена с привлечением наглядных геометрических представлений, была превращена в абстрактную аналитическую науку.

Можно ли получить всю механику Ньютона из единого общего принципа? Каков глубокий смысл законов сохранения? Как избавиться от не слишком четких понятий силы и массы? Эти вопросы волновали многих выдающихся мыслителей после Ньютона.

Понятие количества движения как специальной механической величины, выражающейся произведением массы тела на скорость его движения, ввел Ньютон в «Математических началах натуральной философии». Количество движения связывалось вторым законом динамики с силой, изменение количества движения служило мерой силы. С другой стороны, произведение массы на скорость рассматривалось как мера движения. Закон сохранения количества движения появился впервые именно при рассмотрении мер движения. Первая формулировка принадлежит Декарту. В своем основном труде «Начала философии», вышедшем в 1644 г., Декарт развивает мысль о том, что Вселенная заполнена различными формами движущейся материи. Первопричиной движения он считает бога и дает следующую теологическую формулировку закона сохранения: «Бог — первопричина движения, он постоянно сохраняет в мире одинаковое его количество». Декарт не дал математического выражения закона. Он лишь наметил первый шаг в следующей формулировке: «Когда одна частица материи движется вдвое скорее другой, а эта последняя вдвое по величине больше первой, то в меньшей столько же движения, сколько и в большей из частиц; и что насколько движение одной частицы замедляется, настолько же движение какой-либо иной возрастает». Далее смысл закона не проясняется, а, наоборот, запутывается. Лейбниц начал дискуссию о мере движения в работе с интересным названием «Краткое доказательство замечательного заблуждения Декарта и других в вопросе об одном законе природы, по которому, как они полагают, благодаря Господу сохраняется всегда одно и то же количество». Лейбниц считает мерой движения не произведение hello_html_5ede6ddf.png, а произведение hello_html_1c621456.png. Он делает первый шаг к открытию закона сохранения энергии, но безнадежно запутывает вопрос о соотношении законов, сохранения количества движения и энергии. Эта путаница бытовала более 100 лет и мешала прояснению закона сохранения энергии. Развитие ньютоновской динамики привело к выяснению связи между законами динамики и законом сохранения количества движения.

Для одного телаhello_html_28bb32a6.png . При отсутствии внешних сил hello_html_m61b2a1c0.png, и сразу же следует сохранения количества движения: hello_html_42401d02.png. В случае постоянной массы hello_html_2850995a.png,мы приходим к первому закону динамики. Рассматривая замкнутую систему взаимодействующих тел, можно написать: hello_html_6da5833f.png

Суммируя правые и левые части и пользуясь третьим законом динамики, получаем hello_html_3d12f537.png.

Рассмотренная связь между законами динамики и законом сохранения количества движения является результатом прямой логической линии развития механики. Здесь все строго, четко и ясно. Исторически это была не прямая, а очень сложная кривая. Естественно, что учащихся не следует вести по этой кривой. Важно подчеркнуть, что мы имеем дело не с выводом закона сохранения количества движения, как это часто представляют, а с выражением внутренней связи между законами динамики и законами сохранения.

В становлении закона сохранения количества движения важную роль сыграли его практические приложения. Изобретатели еще задолго до открытия закона использовали его в практике. Реактивное действие струи воды или газа было известно еще древним грекам. Однако для широкого использования реактивного движения в технике пришлось пройти очень долгий путь.

История появления тепловых двигателей уходит в далекое прошлое. Говорят, еще две с лишним тысячи лет назад, в III веке до нашей эры, великий греческий механик и математик Архимед построил пушку, которая стреляла с помощью пара. Рисунок пушки Архимеда и ее описание были найдены спустя 18 столетий в рукописях великого итальянского ученого, инженера и художника Леонардо да Винчи.

Как же стреляла эта пушка? Один конец ствола сильно нагревали на огне. Затем в нагретую часть ствола наливали воду. Вода мгновенно испарялась и превращалась в пар. Пар, расширяясь, с силой и грохотом выбрасывал ядро.

Примерно тремя столетиями позже в Александрии — культурном и богатом городе на африканском побережье Средиземного моря — жил и работал выдающийся ученый Герон, которого историки называют Героном Александрийским. Герон оставил несколько сочинений, дошедших до нас, в которых он описал различные машины, приборы, механизмы, известные в те времена. В сочинениях Герона есть описание интересного прибора, который сейчас называют Героновым шаром. Он представляет собой полый железный шар, закрепленный так, что может вращаться вокруг горизонтальной оси. Из закрытого котла с кипящей водой пар по трубке поступает в шар, из шара он вырывается наружу через, изогнутые трубки, при этом шар приходит во вращение. Внутренняя энергия пара превращается в механическую энергию вращения шара. Геронов шар — это прообраз современных реактивных двигателей. hello_html_392f4b44.jpghello_html_fc0b0d9.jpg


Венгерский физик Я.А. Сегнер в 1750 г. сконструировал реактивное колесо. Вода из сосуда М, куда открыт сверху доступ воздуха, вытекает по двум загнутым трубкам и вращает силою реакции весь сосуд вокруг вертикальной оси.

Ньютону же приписывают проект реактивного парового автомобиля. Котел с водой поставлен на колеса. Внизу помещается топка. Пар, вырываясь из отверстия сзади, дает реакцию, которая должна двигать повозку. hello_html_214e54a5.jpghello_html_m11cd5e53.jpg

В 1831 г. в Венеции было издано сочинение «Открытие, как управлять воздушным шаром». В нем описано применение ракет, подвешенных к шару. Реакция их, по мнению автора, достаточна, чтобы достичь Луны. Поворотами труб можно менять направление движения корабля.



В 1839 г. Нюрнбергский механик Ребенштейн предлагал использовать для изобретённого им аэроплана в качестве двигателя реактивное действие водяных паров или сжатого углекислого газа. В 1837г. появился рисунок его самолёта.

hello_html_6a52ba24.jpg

Автором первого в мире проекта реактивного летательного аппарата, предназначенного для полета человека, был русский революционер – народоволец Н.И. Кибальчич. (1853—1881). Его казнили 3 апреля 1881г за участие в покушении на императора Александра II. Свой проект он разработал в тюрьме после вынесения смертного приговора. Н.И. Кибальчич писал: «Находясь в заключении, за несколько дней до своей смерти я пишу этот проект. Я верю в осуществимость моей идеи, и эта вера поддерживает меня в моем ужасном положении…Я спокойно встречу смерть, зная, что моя идея не погибнет вместе со мною».


hello_html_5172c5f1.jpg

Схема летательного аппарата Кибальчича.


Основы теории реактивного двигателя и научное доказательство возможности полетов в межпланетном пространстве были впервые высказаны и разработаны русским ученым К.Э. Циолковским в работе «Исследование мировых пространств реактивными приборами».

hello_html_5c5fa81b.jpg

К.Э. Циолковскому принадлежит также идея применения многоступенчатых ракет. Отдельные ступени, из которых составлена ракета, снабжаются собственными двигателями и запасом топлива. По мере выгорания топлива каждая очередная ступень отделяется от ракеты. Поэтому в дальнейшем на ускорение ее корпуса и двигателя топливо не расходуется.

Идея Циолковского о сооружении большой станции-спутника на орбите вокруг Земли, с которой будут стартовать ракеты к другим планетам Солнечной системы, еще не осуществлена, но нет сомнения в том, что рано или поздно такая станция будет создана.

В настоящее время становится реальностью пророчество Циолковского: «Человечество не останется вечно на Земле, но в погоне за светом и пространством сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а затем завоюет себе все околосолнечное пространство».

Нашей стране принадлежит великая честь запуска 4 октября 1957 г. первого искусственного спутника Земли. Также впервые в нашей стране 12 апреля 1961 г. был осуществлен полет космического корабля с космонавтом Ю.А. Гагариным на борту.

Эти полеты были совершены на ракетах, сконструированных отечественными учеными и инженерами под руководством С.П. Королева. Большие заслуги в исследовании космического пространства имеют американские ученые, инженеры и астронавты. Два американских астронавта из экипажа космического корабля «Аполлон-11» — Нейл Армстронг и Эдвин Олдрин — 20 июля 1969 г. впервые совершили посадку на Луну. На космическом теле Солнечной системы человеком были сделаны первые шаги.

С выходом человека в космос не только открылись возможности исследования других планет, но и представились поистине фантастические возможности изучения природных явлений и ресурсов Земли, о которых можно было только мечтать. Возникло космическое природоведение. Раньше общая карта Земли составлялась по крупицам, как мозаичное панно. Теперь снимки с орбиты, охватывающие миллионы квадратных километров, позволяют выбирать для исследования наиболее интересные участки земной поверхности, экономя тем самым силы и средства. Из космоса лучше различаются крупные геологические структуры: плиты, глубинные разломы земной коры — места наиболее вероятного залегания полезных ископаемых. Из космоса удалось обнаружить новый тип геологических образований кольцевые структуры, подобные кратерам Луны и Марса,

Сейчас на орбитальных комплексах разработаны технологии получения материалов, которые нельзя изготовить на Земле, а только в состоянии длительной невесомости в космосе. Стоимость этих материалов (сверхчистые монокристаллы и др.) близка к затратам на запуск космических аппаратов.


2. Теоретические основы темы:

«Импульс тела. Закон сохранения импульса ».

У системы тел, на которую не действуют внешние силы (такую систему называют изолированной), имеется ряд величин, зависящих от координат и скоростей всех тел системы, которые при движении тел не изменяются со временем. Такими сохраняющимися величинами являются импульс (или количество движения), механическая энергия и момент импульса (или момент количества движения). Все они подчиняются соответствующим законам сохранения. В школьном курсе физики при изучении механики рассматриваются только два закона сохранения: закон сохранения импульса и закон сохранения механической энергии.

Роль законов сохранения в механике и в других разделах физики огромна.

Во-первых, они позволяют сравнительно простым путем, не рассматривая действующие на тела силы, решать ряд практически важных задач. Законы сохранения позволяют по первоначальному состоянию системы, не зная подробностей взаимодействия тел, определить ее конечное состояние, например, зная скорости тел до взаимодействия, определить скорости этих тел после взаимодействия. Во-вторых, и это главное, открытые в механике законы сохранения играют в природе огромную роль, далеко выходящую за рамки самой механики. Даже в тех условиях, когда законы механики Ньютона применять нельзя, законы сохранения импульса, энергии и момента импульса не теряют значения. Они применимы как к телам обычных размеров, так и к космическим телам и элементарным частицам. Именно всеобщность законов сохранения, их применимость ко всем явлениям природы, а не только к механическим делает эти законы столь значительными.


Введем новую физическую величину — импульс материальной точки и дадим другую формулировку второго закона Ньютона.

Второй закон Ньютона hello_html_m794041dd.pngможно записать в иной форме, которая приведена самим Ньютоном в его главном труде «Математические начала натуральной философии».

Если на тело (материальную точку) действует постоянная сила, то постоянным будет и ускорение тела hello_html_781dd7f6.png, где hello_html_m4d56d8fa.png и hello_html_4beaf887.png— начальное и конечное значения скорости тела.


Подставив это значение ускорения во второй закон Ньютона, получим

hello_html_7106cba2.pngили hello_html_m1e544681.png (1).


В этом уравнении появляется новая физическая величина — импульс тела.


Импульсом тела (материальной точки) называется величина, равная произведению массы тела на его скорость.


Обозначив импульс (его также называют иногда количеством движения) буквой hello_html_62d278e3.png, получим hello_html_3506849.png. (2)


Из формулы (2) видно, что импульс — векторная величина. Так как t > 0, то импульс имеет такое же направление, как и скорость (рис. 1).

hello_html_48528f74.png

Обозначим через hello_html_m36315b54.png импульс тела в начальный момент времени, а через hello_html_3506849.png — его импульс в конечный момент времени. Тогда hello_html_m2b6383ab.png есть изменение импульса тела за время ∆t. Теперь уравнение (1) можно записать так: hello_html_m60285371.png (3).

Так как ∆t > 0, то направления векторов hello_html_1d71a657.pngсовпадают. Согласно формуле (3) изменение импульса тела (материальной точки) пропорционально приложенной к нему силе и имеет такое же направление, как и сила.

Именно так был впервые сформулирован второй закон Ньютона.


Произведение силы на время ее действия называют импульсом силы.

Поэтому можно сказать, что изменение импульса тела равно импульсу действующей на него силы. Уравнение (3) показывает, что одинаковые изменения импульса могут быть получены в результате действия большой силы в течение малого интервала времени или малой силы за большой промежуток времени.


Единица импульса не имеет особого названия, а ее наименование получается из определения этой величины (см. формулу (2)):


1 ед. импульса = 1 кг · 1 м/с = 1 кг · м/с.


Для нахождения импульса тела, которое нельзя считать материальной точкой, поступают так: мысленно разбивают тело на отдельные малые элементы (материальные точки), находят импульсы полученных элементов, а потом суммируют их как векторы. Импульс тела равен сумме импульсов его отдельных элементов.

hello_html_m718c6e4e.png

Импульс тела может быть равен нулю даже в том случае, когда оно движется. Примером может служить вращающийся вокруг неподвижной оси однородный диск. Действительно, два диаметрально противоположных, равных по массе элемента А и В имеют одинаковые по модулю скорости (рис. 2). Следовательно, их импульсы равны по модулю, но противоположно направлены: hello_html_m6e56413b.png, поэтому hello_html_1a12021e.png . Такие равенства справедливы для любых двух диаметрально противоположных элементов диска.


Второй закон Ньютона может быть записан в импульсной форме: изменение импульса тела равно импульсу действующей на него силы.


Закон сохранения импульса является следствием второго и третьего законов Ньютона.


Для простоты будем считать, что система состоит всего из двух тел. Это могут быть две звезды, два бильярдных шара или два других тела.


Силы, возникающие в результате взаимодействия тела, принадлежащего системе, с телом, не принадлежащим ей, называются внешними силами. Если рассматривать систему, состоящую из двух бильярдных шаров, то сила взаимодействия шаров с краем стола при ударе о него, сила трения шара о поверхность стола — внешние силы. Пусть на тела системы действуют внешние силы hello_html_m6dac8d84.png .


Силы, возникающие в результате взаимодействия тел, принадлежащих системе, называются внутренними силами. Обозначим их через hello_html_m3405cfd.png (рис. 3). По третьему закону Ньютона hello_html_612d5e0c.png. Отсюда следует, что сумма внутренних сил всегда равна нулю: hello_html_31a2d03a.png . (4)

hello_html_m361291ac.png


Вследствие действия сил на тела системы их импульсы изменяются. Если взаимодействие рассматривается за малый промежуток времени Δt, то для тел системы можно записать второй закон Ньютона в виде

hello_html_m36a4b414.png

hello_html_54d36bc0.png

Сложив эти равенства, получим

hello_html_4904f0f.png. (5)


В левой части равенства (5) стоит сумма изменений импульсов всех тел системы, т. е. изменение импульса самой системы (под импульсом системы мы будем понимать геометрическую сумму импульсов всех тел системы):

hello_html_7e10f42d.png. (6)

Учитывая равенство (5), можно равенство (6) записать так:

hello_html_2fe5bd72.png. (7)

где hello_html_m76d2151f.png — геометрическая сумма всех внешних сил, действующих на тела системы.


Мы доказали весьма важное положение: импульс системы тел могут изменить только внешние силы, причем изменение импульса системы hello_html_m5f29d618.png совпадает по направлению с суммарной внешней силой. Внутренние силы изменяют импульсы отдельных тел системы, но изменить суммарный импульс системы они не могут.


Уравнение (7) справедливо для любого интервала времени Δt, если сумма внешних сил остается постоянной.


Из уравнения (7) вытекает закон сохранения импульса. Если внешние силы на систему не действуют или их сумма равна нулю, то hello_html_f53a5b0.png и импульс системы остается неизменным, или, как говорят, сохраняется:


hello_html_2e5d98e3.png. (8)


Закон сохранения импульса формулируется так: если сумма внешних сил равна нулю, то импульс системы тел сохраняется. Иначе говоря, в этом случае тела могут только обмениваться импульсами, суммарное же значение импульса не изменяется.


Импульс, очевидно, сохраняется в изолированной системе тел, так как в этой системе на тела вообще не действуют внешние силы. Но область применения закона сохранения импульса шире: если даже на тела системы действуют внешние силы, но их сумма равна нулю (т. е. система является замкнутой), то импульс системы все равно сохраняется.


Полученный результат справедлив для системы, содержащей произвольное число тел:

hello_html_m2838a725.png, (9)

гдеhello_html_m34d8a5d1.png , … — скорости тел в начальный момент времени; hello_html_m503e5823.png — скорости тел в конечный момент.


Так как импульс — векторная величина, то уравнение (9) представляет собой компактную запись трех уравнений для проекций импульсов системы на оси координат.


Если сумма внешних сил не равна нулю, но сумма проекций сил на какое-то направление равна нулю, то проекция суммарного импульса системы на это направление не меняется. Например, систему тел на Земле или вблизи поверхности Земли нельзя считать изолированной, так как на тела действует внешняя сила — сила тяжести. Однако вдоль горизонтального направления сила тяжести не действует, и сумма проекций импульсов тел на это направление будет оставаться неизменной, если действием сил трения можно пренебречь.


В изолированной системе тел импульс системы сохраняется. Также он может сохраняться в случае, если сумма внешних сил, действующих на систему, равна нулю.


3. Импульс тела. Импульс силы.

Закон сохранения импульса в основной школе.


3.1 Импульс тела. Импульс силы.

Пусть на тело массой m действует сила hello_html_18b2838b.jpg в течение промежутка времени Δt. Запишем второй закон Ньютона в виде hello_html_m3d1c56fe.jpg, откуда следует, что hello_html_m13065210.jpg . Левую часть этого уравнения можно записать в виде hello_html_m1c8a4d6b.jpg, поэтому получаем hello_html_36a5542e.jpg.


Произведение массы тела на его скорость называют импульсом тела (или просто импульсом): hello_html_mf9ae49.jpg, а произведение силы на промежуток времени, в течение которого действует сила hello_html_c043eb8.jpg— импульсом силы.


Таким образом, используя понятия импульса тела и импульса силы, второй закон Ньютона можно сформулировать так[1]:


изменение импульса тела равно импульсу действующей на это тело силы: hello_html_m78888d0f.jpg.



3.2 Закон сохранения импульса


Систему тел, взаимодействующих только друг с другом и не взаимодействующих ни с какими другими телами, называют замкнутой. Покажем, что векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, сохраняется.

Рассмотрим сначала случай, когда друг с другом взаимодействуют только два тела.

Обозначим hello_html_m237a5428.jpg силу, действующую на первое тело со стороны второго, a hello_html_m42d5bf8d.jpg— силу, действующую на второе тело со стороны первого. Используя второй закон Ньютона в виде hello_html_m78888d0f.jpg, получаем для изменения импульсов тел hello_html_73d65b98.jpg , hello_html_m7ab806f9.jpg. Со­гласно третьему закону Ньютона hello_html_m237a5428.jpg = - hello_html_m42d5bf8d.jpg, поэтому hello_html_6c6f21ed.jpg. Следовательно, hello_html_m1adb020e.jpg = 0. Запишем это соотношение в виде hello_html_m1e57c6c6.jpg = 0.


Мы видим, что при взаимодействии тел друг с другом изменение суммы их импульсов равно нулю. А если изменение некоторой величины равно нулю, то это означает, что эта величина сохраняется.


Пример

Если взаимодействуют друг с другом два тела массами m1 и m2, то согласно закону сохранения импульса hello_html_54779dc3.jpg, где hello_html_55939310.jpg и hello_html_m4924f323.jpg — скорости тел в какой-либо один момент времени, а hello_html_m6dc9e722.jpgи hello_html_5f27ff8c.jpg — скорости этих же тел в любой другой момент времени.


Подобным же образом можно доказать, что суммарный импульс сохраняется и для системы, состоящей из нескольких тел, — важно лишь, чтобы эта система тел была замкнутой. Итак, следствием второго и третьего законов Ньютона является

закон сохранения импульса: векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, не изменяется.



3.3 Примеры применения закона сохранения импульса


1. Внешние силы компенсируют друг друга.


Пусть два мальчика массами m1 и m2 начинают соревноваться в перетягивании каната, стоя на легких тележках (рис. 16.1). Если трением можно пренебречь, то силы, действующие на мальчиков со стороны других тел (сила тяжести и сила нормальной реакции пола), компенсируют друг друга. Следовательно, сумма импульсов мальчиков сохраняется (будем считать, что массы тележек пренебрежимо малы по сравнению с массами мальчиков).


hello_html_609d1eb9.jpg


Поскольку в начальный момент мальчики находились в покое, их суммарный импульс в начальный момент времени был равен нулю. Согласно закону сохранения импульса суммарный импульс останется равным нулю и при движении мальчиков - независимо от того, тянут ли они канат рывками или плавно, перебирает ли канат руками только один из мальчиков или оба. Таким образом, hello_html_34654474.jpg, где hello_html_55939310.jpgи hello_html_m4924f323.jpg — скорости мальчиков в произвольный момент времени (до тех пор, пока мальчики взаимодействуют только друг с другом, а действия всех других тел на них компенсируются).

Из уравнения hello_html_34654474.jpgследует, что hello_html_28298d30.jpg или, в проекциях на ось х, m2v2x = - m1v1x. Разные знаки проекций скоростей мальчиков означают, что их скорости направлены противоположно (если выбрать ось х, как показано на рис. 16.1, то v1x = v1, v2x = -v2. Из уравнения m2v2x = - m1v1x для проекций получаем уравнение для модулей скоростей: m2v2 = - m1v1, откуда следует, что v1/v2 = v2/v1, то есть отношение скоростей мальчиков обратно пропорционально отношению их масс.


2.Проекция внешних сил на некоторое направление равна нулю.


В движущуюся со скоростью v1 тележку массой m, падает груз массой m2 (рис. 16.2). Будем считать, что трением между тележкой и полом можно пренебречь.




hello_html_49d2f8c3.jpg


В данном случае горизонтальные внешние силы на систему тел «тележка + груз» не действуют. Поэтому сохраняется проекция суммарного импульса тележки и груза на ось х, направленную вдоль начальной скорости тележки. Обозначим начальную скорость тележки hello_html_55939310.jpg, а скорость тележки вместе с грузом hello_html_m4924f323.jpg.


В начальный момент проекция импульса системы «тележка + груз» на ось х равна mтv1x. После падения груза в тележку они движутся как единое целое со скоростью hello_html_m4924f323.jpg. Поэтому проекция импульса системы «тележка + груз» на ось х равна (mт + тг)v2х. Следовательно, (mт + тг)v2х = mтv1x. Отсюда получаем v2х = mтv1x /(mт + mг).

v1x < v2х, то есть скорость тележки после падения в нее груза уменьшилась; начальный горизонтально направленный импульс тележки распределился между тележкой и грузом.

Если массы тележки и груза равны, то скорость тележки уменьшится вдвое. Если масса груза намного меньше массы тележки, то скорость тележки практически не изменится, так как при mг << mт, получаем v1x ≈ v2х. А если, наоборот, масса груза намного больше массы тележки, то после падения груза скорость тележки значительно уменьшится: при mг >> mт, получаем v2х << v1x.



3. Удары, столкновения, выстрелы.


Если тела взаимодействуют друг с другом в течение очень короткого промежутка времени, то взаимодействием данных тел c другими телами в течение этого промежутка времени можно пренебречь. В таком случае систему тел приближенно можно считать замкнутой.

Если катящийся бильярдный шар встречает точно на своем пути покоящийся шар, он передает ему свою скорость (и, следовательно, свой импульс), а сам останавливается (рис. 16.3). Очевидно, что при этом суммарный импульс шаров сохраняется.

hello_html_1cd9719e.jpg



При выстреле из пушки в горизонтальном направлении силы взаимодействия между пушкой и ядром при движении ядра в стволе пушки намного больше, чем все другие горизонтальные силы, действующие на эти тела (рис. 16.4). Поэтому систему «пушка + ядро» можно приближенно считать замкнутой и применить к ней закон сохранения импульса.


hello_html_5ce4fcd0.jpg


Обозначим массы ядра и пушки и mп, а их скорости непосредственно после выстрела hello_html_m222a513e.jpgи . hello_html_m66fb11a8.jpg Вначале пушка и ядро покоились, поэтому из закона сохранения импульса получаем hello_html_6dd6e895.jpg. Отсюда hello_html_275045ae.jpg


Из формулы hello_html_m464aae43.jpgследует, что если большое изменение импульса

тела происходит за очень короткий промежуток времени, то возникают большие силы (удар, толчок, столкновение).

Молоток непосредственно перед ударом имеет большой импульс hello_html_m2f3c6984.jpg, а после удара его импульс становится практически равным нулю. Большое изменение импульса происходит за очень малое время, чем и обусловлена большая сила удара (рис. 16.5). По той же причине возникают огромные силы и при столкновении автомобилей, особенно если их относительная скорость велика (поэтому наиболее опасно столкновение встречных автомобилей).


hello_html_m25aeabd8.jpg


4. Проектирование урока по требованиям

новых образовательных стандартов

4.1. План-конспект урока

«Импульс тела. Закон сохранения импульса»

ФИО, место работы, должность: Урманова Т.П., учитель физики первой  квал. категории МБОУ «Гимназия №25» г. Нижнекамска РТ

Бурнина Н.А., учитель физики I квал. категории МБОУ «СОШ №29» г. Нижнекамска РТ

Предмет: Физика

Класс:

Тема раздела: Импульс тела. Закон сохранения импульса.

Номер урока в теме: 1-3 (135 мин)

Базовый учебник . Физика. 9 класс: учеб. для учащихся общеобразоват. учреждений / А.В.Перышкин., Е.М.Гутник – М.: Дрофа, 2009. – 255 с.

Цель урока: ознакомление с основными понятиями: импульс тела, импульс силы; сформулировать закон сохранения импульса и формирование умений решения расчетных и качественных задач на данную тему.

Задачи урока:

образовательные (формирование познавательных УУД, в том числе специально-предметных действий):

закрепление понятия «импульс тела», «импульс силы», умение использовать закон сохранения импульса тела для объяснения механических явлений и решения задач;

воспитательные (формирование личностных и коммуникативных УУД):

действие смыслообразования (установление связей между целями и мотивами), формирование умений слушать и вступать в диалог, участвовать в коллективном обсуждении проблем, интегрироваться в группу сверстников и строить продуктивное взаимодействие, формировать коммуникативную компетенцию учащихся, воспитывать ответственность и аккуратность;

развивающие (формирование регулятивных УУД):

постановка учебных задач, формировать умения обрабатывать информацию и систематизировать ее по указанным основаниям; выбирать способы решения задач в зависимости от конкретных условий; рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности.

Тип урока: комбинированный урок.

Формы работы учащихся: фронтальная работа, парная и индивидуальная работа, групповая технология, ИКТ.

Необходимое техническое оборудование: компьютер, мультимедийный проектор (интерактивная доска), доска, экран, технологическая карта урока для каждого учащегося, электронная презентация, выполненная в программе Power Point, металлические шарики на нитях, тележки демонстрационные, грузы

4.2. Структура и ход урока «Импульс. Закон сохранения импульса»

Этап урока

Используемые ЭОР

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Время (мин)

Формируемые УУД

Познавательные / специально-предметные

Личностные

Регулятивные

Коммуникативные

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

Организационный момент

Электронная презентация.

Слайд 1

Перед объяснением нового материала учащимся раздается Технологическая карта урока и даются пояснения по работе с ней, а также Лист контроля.

Знакомятся с технологической картой урока, уточняют критерии оценки

3



Планирование.

Прогнозирование своей деятельности. Сопоставление плана и действий.

Умение слушать и вступать в диалог.

Планирование сотрудничества.

2

Вводная беседа. Актуализация знаний

Слайд 2-4

Ученик проводит физический диктант. Задает учащимся вопросы, которые представлены в презентации

Отвечают на поставленные вопросы

7

Поиск и выделение необходимой информации. Анализ. Выдвижение гипотез. Постановка проблем. / Закрепить понятие

Смыслообразование.

Постановка цели учебной задачи. Прогнозирование.

Умение слушать и вступать в диалог. Умение выражать свои мысли. Владение речью.

3

Изучение нового материала

Слайды 5-9

Вместе с учениками определяет учебную цель. Демонстрирует ЭОР. Сообщает новый материал.

Записывают в тетради определение понятиияимпульса тела, импульса силы, формулируют закон сохранения импульса.

5

Выделение необходимой информации. Выделение существенных характеристик объекта. Выбор способов решения. Рефлексия способов действия. Подведение под понятие. / Выделять импульс тела, импульс силы, замкнутую систему

Определение личностной ценности изучаемых понятий.

Контроль и коррекция отклонений от собственного понимания. Оценка осознания усвоенного.

Постановка вопросов.

4

Математический вывод закона сохранения импульса

Слайд

10-19

Комментирует, направляет работу учащихся

Один ученик на доске, а остальные в тетради записывают вывод закона сохранения импульса

10

Выделение и формулирование познавательной цели, рефлексия способов и условий действия.

Анализ объектов и синтез. Осуществлять самоконтроль / Решать поставленные задания

Жизненное, личностное, профессиональное самоопределение

Планирование своей деятельности для решения поставленной задачи и контроль полученного результата

Умение слушать и вступать в диалог. Коллективное обсуждение проблем (при необходимости)

5

Физкультминутка




2





6

Решение задач по теме «Импульс тела. Закон сохранения импульса»

Слайд 20-21

Комментирует, направляет работу учащихся

В тетради выполняют задачи

12

Моделирование решения в новых условиях. Решение учебной задачи в зависимости от конкретных условий. Адекватная оценка информации. / Решать задачи с применением закона сохранения импульса при дополнительных условиях в видоизмененной ситуации.

Определение личностной и профессиональной ценности изучаемых понятий.

Постановка новой учебной задачи на неизученных условиях

Участие в коллективном обсуждении проблем, продуктивное взаимодействие и сотрудничество

7

Решение качественных задач

Слайд 23-24

Комментирует, направляет работу учащихся

Обсуждают в группе и затем один из группы отвечает

4





8

Подведение итогов урока

25

Задает дозированное домашнее задание

Проставляют в лист контроля баллы, набранные на уроке.

Записывают домашнее задание в зависимости от уровня освоения темы.

2



Оценка промежуточных результатов и саморегуляция для повышения мотивации учебной деятельности








4.3. Технологическая карта урока «Закон сохранения импульса»

Номер учебного элемента

Учебный материал с указанием заданий

Рекомендации по выполнению заданий, оценка

1

2

3

УЭ–0

Цель урока: ознакомление с основными понятиями: импульс тела, импульс силы; сформулировать закон сохранения импульса и формирование умений решения задач на данную тему.

Задачи урока:

образовательные (формирование познавательных УУД, в том числе специально-предметных действий):

закрепить понятие о импульсе тела, умение использовать закон сохранения импульса для объяснения физических явлений и решения задач;

воспитательные (формирование личностных и коммуникативных УУД):

действие смыслообразования (установление связей между целями и мотивами), формирование умений слушать и вступать в диалог, участвовать в коллективном обсуждении проблем, интегрироваться в группу сверстников и строить продуктивное взаимодействие, формировать коммуникативную компетенцию учащихся, воспитывать ответственность и аккуратность;

развивающие (формирование регулятивных УУД):

постановка учебных задач, формировать умения обрабатывать информацию и систематизировать ее по указанным основаниям; выбирать способы решения задач в зависимости от конкретных условий; рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности.


Внимательно прочитайте цель и задачи урока. Получите представление о работе с технологической картой.

УЭ-1

Цель: проверить степень усвоения знаний по предыдущей теме «Закон всемирного тяготения. Движение тела по окружности ».

отвечаем на вопросы физического диктанта.1 балл за каждый верный ответ(самопроверка)

УЭ-2

Цель: установление закономерностей при взаимодействии тел замкнутой системы. Математический вывод закона сохранения импульса.

Обсудите в парах и заполните таблицы.


Работайте в парах.

1 балл за каждый правильный вывод.

УЭ-3

Цель: научиться решать расчетные задачи по теме.


Записывайте в тетрадь новые термины.

1 балл за решение первой задачи,2 балла –за решение второй задачи и по три балла – третьей задачи, четвертой. Запишите в тетради решение задач. Обратите особое внимание на выполнение рисунка к задаче.



УЭ-4

Цель: научиться решать качественные задачи по теме, уметь применять полученные знания для объяснения наблюдаемых явлений.


Работайте в группе.

За правильное объяснение каждой задачи 2 балла.

УЭ-5

Подведение итогов урока.

1. Прочитайте цели урока.

2. Достигли ли Вы цели урока? В какой степени?

3. Оцените свою работу на уроке.

Подсчитайте количество баллов, которое Вы набрали при выполнении заданий.

Поставьте себе оценку.

Заполнить лист контроля.


Лист контроля урока

Этапы работы

Количество баллов по заданиям

Всего

УЭ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10


УЭ - 1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

10

УЭ - 2

1

1

1








3

УЭ - 3

1

2

3

3







9

УЭ - 4

3

3

3








9

ИТОГО:

31

1

Критерии оценки

Если Вы набрали:

25-31 баллов, то оценка за урок «5»; 16-24 баллов, то оценка за урок «4»; 10-15 баллов, то оценка за урок «3»;

менее 15 баллов, то оценка за урок «2». Не огорчайтесь, у Вас еще будет возможность исправить положение.




Домашнее задание:

если оценка «5» - параграф 22, №330 (П.А.Рымкевич)

если «4» - параграф 22, подготовить выступление о жизни и научной деятельности К.Э.Циолковского и С.П.Королева.


если оценка «3-2» - параграф 22 упр.21 (1)

4.4. Электронная презентация урока «Преломление света»

1

Организационный момент

Слайд 1

2

Вводная беседа. Актуализация знаний

Слайд 2-4

3

Изучение нового материала

Слайды 5-9

4

Математический вывод закона сохранения импульса

Слайд

10-19

5

Решение задач по теме «Импульс. Закон сохранения импульса»

Слайд 20-21

6

Решение качественных задач

Слайд 23-24

7

Подведение итогов урока

25


Заключение

Сегодня, в условиях перехода к новым образовательным стандартам общего образования, многие учителя задаются вопросами о сущности и отличительных особенностях стандарта нового поколения, о видах универсальных учебных действий, о способах формирования их средствами предмета на своих уроках, наконец, о способах контроля и мониторинга УУД. Учитель хочет точно знать, что следует делать на каждом уроке физики, чтобы формировать регулятивные, познавательные и другие универсальные учебные действия.

Тема «Импульс тела. Закон сохранения импульса», изучаемая в главе «законы взаимодействия и движения тел», является одной из важных и трудных тем в курсе физики основной школы. Проектная работа была посвящена разработке методической системы обучения решению задач с применением закона сохранения импульса в условиях внедрения новых образовательных стандартов.

В процессе разработки проекта были:

выделены универсальные (по четырем блокам: 1) личностные; 2) регулятивные; 3) познавательные; 4) коммуникативные) и специальные предметные учебные действия, формируемые в процессе изучения темы, показана связь УУД и специальных предметных учебных действий;

разработаны план-конспект и технологическая карта урока по теме с выделением формируемых УУД;

разработана трехуровневая систему заданий по теме, отражающая различные уровни усвоения материала (ЗЗ – знакомая задача, МЗ – модифицированная задача, НЗ – незнакомая задача).

Многоуровневая система задач является основным дидактическим средством обучения физике учащихся основной школы, в ней заложены возможности продвижения учащихся как по содержательной компоненте программы, так и по деятельностной компоненте (приемы решения знакомых, модифицированных, незнакомых задач).

По аналогии с этими образцами учителя смогут проектировать формируемые на каждом уроке универсальные учебные действия, отображать в своей деятельности и в конспектах урока связь универсальных учебных действий и специальных предметных учебных действий, строить системы заданий, формирующие универсальные учебные действия.

Планируется использование различных форм активного обучения и форм контроля, ориентирующих учащихся на приобретение высокого уровня общей и специальной физической подготовки, прочных знаний и умений, необходимых для успешной сдачи государственной итоговой аттестации и продолжения профильного обучения в старшей школе.

Список использованной литературы


  1. Примерные программы основного общего образования. Физика. Естествознание.- «Просвещение», 2009 г.;

  2. О стандарте второго поколения. – Статья А.А. Кузнецова, «Физика в школе», №2 2009 г.;

  3. Примерная программа для 7-9 классов основной школы. Проект. - «Физика в школе», №5 2009 г.;

  4. Курс физики основной школы в стандартах второго поколения. – Статья М.Ю. Демидова, «Физика в школе», №7 2011 г.;

  5. Новое в деятельности учителя физики: готовимся к внедрению стандартов второго поколения. – Н.С. Пурышева и др., «Физика в школе», №1 2012 г.;




















Приложение 1

Физический диктант на тему: “Закон всемирного тяготения. Движение тела по окружности”


1. Автомобиль движется на повороте по круговой траектории радиусом 50м с постоянной по модулю скоростью 10 м/с. Каково ускорение автомобиля

( 2м/с2 )

2. Тело движется по окружности радиусом 10м. Период его обращения равен 20с. Чему равна скорость тела?

(hello_html_d4e03c2.pngм/с2.)

3. Тело движется по окружности в направлении по часовой стрелке. Как направлен вектор ускорения при таком движении тела?

hello_html_666d4c97.png 

(3)

4. Две материальные точки движутся по окружности с радиусами R1=R и R2=2R с одинаковыми скоростями. Сравните их центростремительные ускорения.

а) а12 ; б) а1=2а2; в) а12/2; г) а1=4а2.

5. Гравитационная постоянная равна.

(6,672*10-11 Н* м2/кг2)









Приложение 2.

Расчетные задачи по теме: «Закон сохранения импульса».

Задача 1. Снаряд, летевший горизонтально со скоростью 20 м/с разорвался на два осколка массами 4 кг и 6 кг. Укажите правильные утверждения.

  • А) Импульс снаряда до взрыва был равен 200 кг∙ м/с

  • Б) Суммарный импульс двух осколков равен импульсу снаряда до разрыва

  • В) Импульс меньшего осколка после разрыва равен нулю

Задача 2. Камень массой 0,5 кг брошен вертикально вверх с начальной скоростью 10 м/с. Укажите правильные утверждения.

А) Импульс камня при подъеме увеличивается

Б) Импульс камня в момент броска равен 5 кг∙ м/с

В) В наивысшей точке импульс камня равен нулю

Задача 3. Ледокол массой 550 т, идущий по инерции со скоростью V1 = 8 м/ c, сталкивается с неподвижным айсбергом. Ледокол начал толкать айсберг перед собой со скоростью V = 1 м/с. Чему равна масса айсберга?

Задача 4. Снаряд, летящий со скоростью 10 м/с, разорвался на две части массой 0,6 кг и 0,4 кг. Скорость большего осколка возросла до 25 м/с. Найти скорость меньшего осколка.

Качественные задачи.

Задача 1. Почему при стрельбе из ружья рекомендуется плотно прижимать приклад к плечу?

Ружье и тела человека образуют как бы одно целое. С увеличением массы по закону сохранения импульса уменьшается скорость отдачи ружья. При неплотном прижиме ружье приобретает значительную скорость и травмирует плечо при ударе.

Задача 2. Почему пуля, вылетающая из ствола автомата Калашникова со скоростью 715 м/с, пробивает в стекле небольшое отверстие, а камень массой 280 г, летящий со скоростью 20 м/с, разбивает стекло?

При одинаковых значениях импульсов пули и камня их сечения и скорости различны. За малое время взаимодействия пули со стеклом в движение приходит лишь небольшая часть молекул стекла, которым сообщается значительная скорость. Возмущение ввиду неупругой деформации аморфного стекла не успевает распространиться по всей массе стекла и создать критические напряжения, при которых стекло разбивается.

Задача 3. При выстреле в горизонтальном направлении пистолет приобретает импульс, противоположный по направлению импульсу пули. Почему же тогда пистолет подпрыгивает вверх?

При выстреле на пистолет действуют сила тяжести F1, сила давления пороховых газов F2 и сила реакции опоры со стороны руки человека F3. Причем точка приложения силы F2 удалена на некоторое расстояние от центра тяжести пистолета и создается вращающий момент, пистолет поворачивается на едва заметный угол. Появление вертикальной компоненты этой силы приводит к увеличению силы реакции опоры, направленной вверх.











Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 21.09.2016
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров926
Номер материала ДБ-205099
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх