Prezentacija na temu težište, vrste ravnoteže. Prezentacija za lekciju "Uvjeti ravnoteže za čvrsto tijelo"

Klasa: 10

Prezentacija za lekciju

Natrag Naprijed

Pažnja! Pregled Slajdovi su samo u informativne svrhe i možda ne predstavljaju sve značajke prezentacije. Ako ste zainteresirani za ovaj rad, preuzmite punu verziju.

Ciljevi lekcije: Proučiti stanje ravnoteže tijela, upoznati se s razne vrste ravnoteža; saznati uvjete u kojima je tijelo u ravnoteži.

Ciljevi lekcije:

• Obrazovni: Proučiti dva stanja ravnoteže, vrste ravnoteže (stabilna, nestabilna, indiferentna). Saznajte pod kojim su uvjetima tijela stabilnija.
• Obrazovni: Promicati razvoj kognitivnog interesa za fiziku. Razvoj vještina usporedbe, generaliziranja, isticanja glavne stvari, izvlačenja zaključaka.
• Obrazovni: Razvijati pažnju, sposobnost izražavanja i obrane vlastitog stajališta, razvijati komunikacijske sposobnosti učenika.

Vrsta lekcije: sat učenja novog gradiva uz računalnu podršku.

Oprema:

1. Disk “Rad i moć” iz “Elektroničke lekcije i testovi.
2. Tablica "Uvjeti ravnoteže".
3. Nagibna prizma s viskom.
4. Geometrijska tijela: valjak, kocka, stožac itd.
5. Računalo, multimedijski projektor, interaktivna ploča ili zaslon.
6. Prezentacija.

Napredak lekcije

Danas ćemo u lekciji naučiti zašto dizalica ne pada, zašto se igračka Vanka-Vstanka uvijek vraća u prvobitno stanje, zašto kosi toranj u Pisi ne pada?

I. Ponavljanje i obnavljanje znanja.

1. Navedite prvi Newtonov zakon. Na koje uvjete se odnosi zakon?
2. Na koje pitanje odgovara drugi Newtonov zakon? Formula i formulacija.
3. Na koje pitanje odgovara treći Newtonov zakon? Formula i formulacija.
4. Kolika je rezultantna sila? Kako se ona nalazi?
5. Iz diska "Gibanje i međudjelovanje tijela" dovršite zadatak br. 9 "Rezultanta sila različitih smjerova" (pravilo zbrajanja vektora (2, 3 vježbe)).

II. Učenje novog gradiva.

1. Što se naziva ravnoteža?

Ravnoteža je stanje mirovanja.

2. Uvjeti ravnoteže.(slajd 2)

a) Kada tijelo miruje? Iz kojeg zakona to proizlazi?

Prvi uvjet ravnoteže: Tijelo je u ravnoteži ako je geometrijski zbroj vanjskih sila koje djeluju na tijelo jednak nuli. ∑F = 0

b) Neka na ploču djeluju dvije jednake sile, kao što je prikazano na slici.

Hoće li biti u ravnoteži? (Ne, ona će se okrenuti)

Samo središnja točka miruje, ostale se kreću. To znači da je za ravnotežu tijela potrebno da zbroj svih sila koje djeluju na svaki element bude jednak 0.

Drugi uvjet ravnoteže: Zbroj momenata sila koje djeluju u smjeru kazaljke na satu mora biti jednak zbroju momenata sila koje djeluju suprotno od kazaljke na satu.

∑ M u smjeru kazaljke na satu = ∑ M u smjeru suprotnom od kazaljke na satu

Moment sile: M = F L

L – krak sile – najkraća udaljenost od uporišne točke do linije djelovanja sile.

3. Težište tijela i njegov položaj.(slajd 4)

Težište tijela- ovo je točka kroz koju prolazi rezultanta svih paralelnih sila teže koje djeluju na pojedine elemente tijela (za bilo koji položaj tijela u prostoru).

Odredite težište sljedećih figura:

4. Vrste ravnoteže.

A) (slajdovi 5–8)

Zaključak: Ravnoteža je stabilna ako uz malo odstupanje od ravnotežnog položaja postoji sila koja ga teži vratiti u taj položaj.

Stabilan je položaj u kojem je njegova potencijalna energija minimalna. (slajd 9)

b) Stabilnost tijela koja se nalaze u točki oslonca ili na liniji oslonca.(slajdovi 10-17)

Zaključak: Za stabilnost tijela koje se nalazi u jednoj točki ili liniji oslonca potrebno je da težište bude ispod točke (linije) oslonca.

c) Stabilnost tijela koja se nalaze na ravnoj površini.

(slajd 18)

1) Potporna površina– to nije uvijek površina koja je u dodiru s tijelom (već ona koja je ograničena linijama koje spajaju noge stola, tronožac)

2) Analiza slajda iz “Elektroničke lekcije i testovi”, disk “Rad i snaga”, lekcija “Vrste ravnoteže”.

Slika 1.

1. Po čemu se stolice razlikuju? (Područje podrške)
2. Koji je stabilniji? (S većom površinom)
3. Po čemu se stolice razlikuju? (Lokacija centra gravitacije)
4. Koji je najstabilniji? (Koje je težište niže)
5. Zašto? (Zato što se može nagnuti na veći kut bez prevrtanja)

3) Eksperimentirajte s otklonskom prizmom

1. Stavimo prizmu s viskom na ploču i počnemo je postupno podizati za jedan rub. Što vidimo?
2. Sve dok visak siječe površinu omeđenu nosačem, ravnoteža se održava. Ali čim okomita linija koja prolazi kroz težište počne ići izvan granica potporne površine, ono što se ne prevrće.

Raščlanjivanje slajdovi 19–22.

Zaključci:

1. Tijelo koje ima najveću površinu oslonca je stabilno.
2. Od dva tijela iste površine stabilno je ono čije je težište niže jer može se naginjati bez prevrtanja pod velikim kutom.

Raščlanjivanje slajdovi 23–25.

Koji su brodovi najstabilniji? Zašto? (u kojoj se teret nalazi u skladištima, a ne na palubi)

Koji su automobili najstabilniji? Zašto? (Da bi se povećala stabilnost automobila pri skretanju, površina ceste je nagnuta u smjeru skretanja.)

Zaključci: Ravnoteža može biti stabilna, nestabilna, indiferentna. Što je veća površina oslonca i niže težište, veća je stabilnost tijela.

III. Primjena znanja o stabilnosti tijela.

1. Za koje specijalnosti je najpotrebnije znanje o ravnoteži tijela?
2. Projektanti i graditelji raznih objekata (visoke zgrade, mostovi, televizijski tornjevi i dr.)
3. Cirkuski izvođači.
4. Vozači i drugi stručnjaci.

(slajdovi 28-30)

1. Zašto se "Vanka-Vstanka" vraća u ravnotežni položaj pri bilo kojem nagibu igračke?
2. Zašto Krivi toranj u Pisi stoji pod kutom i ne pada?
3. Kako biciklisti i motociklisti održavaju ravnotežu?

Zaključci iz lekcije:

1. Postoje tri vrste ravnoteže: stabilna, nestabilna, indiferentna.
2. Stabilan položaj tijela u kojem je njegova potencijalna energija minimalna.
3. Što je veća površina oslonca i što je težište niže, veća je stabilnost tijela na ravnoj površini.

domaća zadaća: § 54 – 56 (G. Ya. Myakishev, B. B. Bukhovtsev, N. N. Sotsky)

Korišteni izvori i literatura:

1. G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N.Sotsky. Fizika. 10. razred.
2. Filmska vrpca “Održivost” 1976. (skeniran sam na filmskom skeneru).
3. Disk “Gibanje i međudjelovanje tijela” iz “Elektroničke nastave i testova”.
4. Disk "Rad i moć" iz "Elektroničke lekcije i testovi".

Slajd 2

Uvjeti ravnoteže.

I uvjet ravnoteže: Tijelo je u ravnoteži ako je geometrijski zbroj vanjskih sila koje djeluju na tijelo jednak nuli. ∑F=0. II uvjet ravnoteže: Zbroj momenata sila koje djeluju u smjeru kazaljke na satu mora biti jednak zbroju momenata sila koje djeluju suprotno od kazaljke na satu. ∑ M po satu=∑U odnosu na sat. M= F l, gdje je M moment sile, F sila, l krak sile - najkraća udaljenost od uporišne točke do linije djelovanja sile.

Slajd 3

Uvjet ravnoteže poluge.

F1l1 = F2 l2 F1 F2 M1 = M2 O l2 l1

Slajd 4

Težište tijela.

Težište tijela je točka kroz koju prolazi rezultanta svih paralelnih sila teže koje djeluju na pojedine elemente tijela. Odredite težište ovih figura.

Slajd 5

VRSTE RAVNOTEŽE Stabilna Nestabilna Indiferentna

Slajd 6

Ako na poduprto tijelo djeluju sile ravnoteže, tada je tijelo u položaju ravnoteže.

Slajd 7

Kada tijelo odstupi od svog ravnotežnog položaja, narušava se i ravnoteža sila. Ako se tijelo pod djelovanjem rezultantne sile vrati u prvobitni položaj, tada je to stabilna ravnoteža.

Ako tijelo pod djelovanjem rezultantne sile još više odstupa od ravnotežnog položaja, tada se radi o nestabilnoj ravnoteži.

Slajd 8

Moguće je da se u bilo kojem položaju tijela održava ravnoteža sila. Ovo stanje se naziva indiferentna ravnoteža.

Slajd 9

Zaključak:

Ravnoteža je stabilna ako uz malo odstupanje od ravnotežnog položaja postoji sila koja ga teži vratiti u taj položaj.

Stabilan položaj je onaj u kojem je njegova potencijalna energija minimalna.

Slajd 10

Slajd 11

Ako je težište iznad uporišta, tada je u ovom slučaju gotovo nemoguće postići ravnotežu sila. Pri najmanjem odstupanju olovke od okomitog položaja, njezino težište se smanjuje i olovka pada.

Slajd 12

Ako se težište nalazi ispod uporišne točke, ravnoteža tijela ili sustava tijela je stabilna. Pri otklonu tijela težište se podiže i tijelo se vraća u prvobitno stanje.

Slajd 13

Ravnoteža tijela s uporišnom točkom ispod težišta je nestabilna. Ali ravnoteža se može vratiti pomicanjem uporišne točke tijela u smjeru pomicanja težišta.

Slajd 14

Po položaju težišta može se suditi o vrsti ravnoteže. Na primjer, hodač po žici koji vozi bicikl s protuutegom je primjer stabilne ravnoteže.

Slajd 16

Slajd 17

Slajd 9

Za stabilnost tijela koje se nalazi u jednoj točki ili liniji oslonca potrebno je da težište bude ispod točke (linije) oslonca.

Slajd 18

Slajd 19

Područje oslonca podrazumijeva područje kontakta tijela s osloncem ili područje ograničeno mogućim osima u odnosu na koje se tijelo može nagnuti (rotirati) pod utjecajem vanjskih sila.

Slajd 20

Ft Ft Ako se pri otklonu tijela koje ima oslonac težište poveća, tada će ravnoteža biti stabilna. Pod stabilnom ravnotežom, okomita ravna linija koja prolazi kroz težište uvijek će prolaziti kroz područje oslonca.

Slajd 21

Ft Ft Ft Ft Ft Dva tijela koja imaju istu težinu i površinu oslonca, ali različite visine, imaju različite najveće kutove nagiba. Ako se taj kut prekorači, tijela se prevrću. A = Fth

Slajd 22

Ft Ft Ft Ft Ft A = Ft h Pri nižem položaju težišta potrebno je potrošiti odličan posao da se prevrne preko tijela. Stoga rad na prevrtanje može poslužiti kao mjera njegove stabilnosti.

Slajd 23

Ft Ft Ft Ft Ft Nestabilna ravnoteža Stabilna ravnoteža

Slajd 24

Što je težište broda niže, to je njegova stabilnost veća.

Opis prezentacije po pojedinačnim slajdovima:

1 slajd

Opis slajda:

2 slajd

Opis slajda:

3 slajd

Opis slajda:

Ciljevi lekcije: Definirati ravnotežu tijela, otkriti uvjete pod kojima je tijelo u ravnoteži. Naučite o različitim vrstama ravnoteže. Naučiti odrediti težište tijela. Razmotriti praktična primjena a uzimajući u obzir uvjete ravnoteže tijela u raznim područjima života.

4 slajd

Opis slajda:

Statika je grana fizike koja proučava uvjete ravnoteže tijela ili sustava tijela. Ravnoteža tijela je stanje mirovanja ili jednolikog pravocrtnog gibanja tijela. Apsolutno kruto tijelo je tijelo u kojem su deformacije koje nastaju pod utjecajem sila koje djeluju na njega zanemarive.

5 slajd

Opis slajda:

U svom eseju "O lebdećim tijelima" iznio je zakon poluge, metodu za određivanje težišta trokuta, paralelograma i trapeza, te citirao zakon koji je otkrio o sili uzgona koja djeluje na tijela uronjena u tekućinu . Arhimed (287.-212. pr. Kr.)

6 slajd

Opis slajda:

7 slajd

Opis slajda:

SIMON STEVIN JE DOKAZAO DA SE SILE ZBIRAJU KAO VEKTORI I RIJEŠIO PROBLEM RAVNOTEŽE TIJELA NA KOSOJ RAVNINI

8 slajd

Opis slajda:

Slajd 9

Opis slajda:

Aerostatika je ravnoteža plinovitih medija, uglavnom atmosfere. Hidrostatika je ravnoteža tekućina u gravitacijskom polju. Kinetostatika - načini rješavanja dinamičkih problema analitičkim ili grafičkim metodama statike. Elektrostatika je međudjelovanje stacionarnih električnih naboja.

10 slajd

Opis slajda:

11 slajd

Opis slajda:

Krak sile je udaljenost od osi rotacije do linije djelovanja sile. Moment sile smatrat ćemo pozitivnim ako sila dovodi do rotacije tijela (na primjer, kotača ili poluge) suprotno od kazaljke na satu, a negativnim ako se rotira u smjeru kazaljke na satu.

12 slajd

Opis slajda:

Slajd 13

Opis slajda:

Ravnoteža se naziva stabilnom ako se tijelo nakon manjih vanjskih utjecaja vraća u prvobitno stanje ravnoteže. To se događa ako pri laganom pomaku tijela u bilo kojem smjeru od prvobitnog položaja rezultanta sila koje djeluju na tijelo postane različita od nule i usmjerena je prema ravnotežnom položaju. Na primjer, kuglica na dnu udubljenja ili njihalo sata u stabilnoj je ravnoteži.

Slajd 14

Opis slajda:

Ravnoteža se naziva nestabilnom ako je, s blagim pomakom tijela iz položaja ravnoteže, rezultanta sila koje djeluju na njega različita od nule i usmjerena je iz položaja ravnoteže. Na primjer, snowboarder na planinskoj padini je u nestabilnoj ravnoteži.

15 slajd

Opis slajda:

Ako pri malim pomacima tijela iz prvobitnog položaja rezultanta sila koje djeluju na tijelo ostane jednaka nuli, tada je tijelo u stanju indiferentne ravnoteže. Lopta na vodoravnoj površini ili biciklist su u indiferentnoj ravnoteži.

16 slajd

Opis slajda:

"Težište svakog tijela je određena točka koja se nalazi unutar njega - takva da ako tijelo mentalno objesite o nju, ono ostaje u stanju mirovanja i zadržava svoj prvobitni položaj." Arhimed. “O ravnoteži pljosnatih tijela” “Ljudi su, kao što znate, uspravna bića, pa je njihov centar mase kada stoje na najvišem položaju. Težište osobe nalazi se u donjem dijelu trbuha, jer... težina nogu je oko polovine težine tijela. Stabilnost tijela ovisi o položaju težišta i veličini oslonca: što je težište niže i što je oslonac veći, tijelo je stabilnije.”

Slajd 17

Opis slajda:

Leonardo da Vinci (1452. - 1519.) Tijelo će biti u ravnoteži samo kada je težište na vertikali koja prolazi kroz područje oslonca. I sama ravnoteža je stabilnija, što je ova vertikala dalje od granica područja potpore.

18 slajd

Opis slajda:

Točka kroz koju prolazi rezultanta gravitacije u bilo kojem položaju tijela naziva se težište.

Slajd 19

Opis slajda:

“Određivanje težišta ravnog lika nepravilnog oblika.” Oprema: tronožac s kvačilom i nožicom, gumica za brisanje, ukrasni gumb, visak domaće izrade, figurica od papira nepravilnog oblika.

20 slajd

Opis slajda:

21 slajd

Opis slajda:

Ako okomita linija povučena iz težišta siječe područje oslonca, tada je tijelo u stabilnoj ravnoteži. Ako okomita crta povučena iz težišta ne siječe područje oslonca, tada se tijelo prevrće

22 slajd

Opis slajda:

Slajd 23

Opis slajda:

U položaju stabilne ravnoteže težište tijela nalazi se ispod osi rotacije npr. gimnastičara, a surfer ili hodač po žici održava položaj ravnoteže pomicanjem dijela tijela npr. ruke ili noga, u smjeru suprotnom od mjesta gdje počinje padati, ne bi smjela izlaziti izvan područja oslonca, tj. odgovaraju stabilnoj ravnoteži tijela. Koristeći pokrete ravnoteže, kao i podešavanje sila oslonca, gimnastičarka je u stanju održati ravnotežu u trenutku kada težište njezina tijela izlazi izvan područja oslonca.

24 slajd

Opis slajda:

Ravnoteža motociklista tijekom kretanja stalno se obnavlja zbog pomicanja težišta u odnosu na liniju koja povezuje točke oslonca kotača. To se postiže naginjanjem tijela vozača i okretanjem upravljača. Pomak u težištu zbog rotacije upravljača objašnjava se nagibom osi rotacije prednje vilice. Što je težište niže, to je motocikl stabilniji pri okretanju, jer se mora više raditi da bi se prevrnuo. Stoga nastoje sniziti težište motocikala i bicikala.

25 slajd

Opis slajda:

Kako bi se povećala stabilnost bicikala na biciklističkim stazama i automobila u zavojima na trkaćim stazama, površina ceste se naginje prema zavoju, jer se time povećava moment stabilnosti.

26 slajd

Opis slajda:

U cirkusu za održavanje ravnoteže hodači po žici koriste veliku lepezu ili dugačku motku, čime povećavaju polugu sile kako bi smanjili modul same sile u jednakim trenucima, a ponekad stabilnu ravnotežu stvaraju posebnim spuštanjem težište, pričvršćivanje trapeza na užetu s osobom koja sjedi na njemu. Hodanje na štulama (dvije točke oslonca ili oslonac) izvodi se kontinuiranim pomicanjem težište u odnosu na crtu koja povezuje točke oslonca.

Slajd 27

Opis slajda:

Kako bi se osigurala ravnoteža tijela, podupire se na nekoliko točaka. Stoga su dizalice uvijek opremljene teškom protuutegom Pod utjecajem vjetra i valova brod se naginje i težište se pomiče prema nagibu. Stoga se teški teret stavlja u skladišta. Što je težište broda niže, to je njegova stabilnost veća. U vatrogasnoj opremi, stabilnost visokih ljestvi određuje se pod najvećim kutom u odnosu na potporni zid.

28 slajd

Opis slajda:

Osoba je “tijelo na osloncu”. Težište osobe nalazi se u donjem dijelu trbuha, jer... težina nogu je oko polovine težine tijela. Položaj težišta u odnosu na točke oslonca utječe na ravnotežu tijela. Osoba ne pada sve dok okomita linija iz težišta prolazi kroz područje ograničeno njegovim stopalima. "Gegajući" hod daje mornarima stabilnost na ljuljajućoj palubi broda. Pri ovakvom hodu noge su namjerno postavljene šire kako bi stopalo zahvatilo što veće područje oslonca. Ako stojite na jednoj nozi, površina oslonca će se smanjiti i bit će teže održati ravnotežu.

Slajd 29

Opis slajda:

Ravnotežu osobe regulira njegov vestibularni aparat. To je organ za ravnotežu koji se nalazi u unutarnjem uhu. Ako ga ne treniramo, onda padamo i dobivamo mučninu u prijevozu. Osim toga, izravno je povezan s drugim ljudskim osjetilima, uključujući vid. Stajanje na jednoj nozi postaje mnogo teže ako zatvorite oči. Stoga je prevencija poremećaja sluha i ravnoteže važna za funkcioniranje cijelog organizma.

30 slajd

Opis slajda:

Ravnoteža tijela je stanje mirovanja ili jednolikog pravocrtnog gibanja tijela. Postoje tri vrste ravnoteže: stabilna, nestabilna, indiferentna. Stabilan položaj tijela određuje položaj njegova težišta. Što je veća površina oslonca i što je težište niže, veća je stabilnost tijela na ravnoj površini.

31 slajd

Opis slajda:

Ravnoteža tijela se može kontrolirati. Saznajte što je ravnoteža i kako se može kontrolirati od Picassa Pabla “Akrobat na lopti”, 1905.

32 slajd

Opis slajda:

Str. 54 – 55, pr. 10 br. 1 – 3. Kreativni zadatak: Na spomeniku Mukhina “Radnica i kolhoznica” šal je u rukama djevojke, a ne na vratu. Opravdajte ovo arhitektonsko rješenje s gledišta fizike.

Slajd 33

Opis slajda:

1. Perelman Ya.I. “Zabavna fizika. Knjiga 1" - Moskva "Nauka". Glavna redakcija fizičke i matematičke literature, 1983. 2. Galpershtein L. “Smiješna fizika” - Moskva “Dječja književnost”, 1993. 3. Tom Titus “Nastavak znanstvene zabave” - Izdavačka kuća Meshcheryakov. Moskva, 2007. 4. Rabiza F.V. “Eksperimenti bez instrumenata” - Moskva “Dječja književnost”, 1988. 5. Velika enciklopedijaĆirila i Metoda, 2005. 6. http://www.rosuchpribor.ru/russian/prof/tehmeh/m5.html 7. http://www.phys.nsu.ru/demolab/CentreGravity.html

Slajd 34

Opis slajda:

35 slajd

Opis slajda:

Uzmimo dvije fasetirane olovke i držimo ih paralelno ispred sebe, stavljajući na njih ravnalo. Počnimo približavati olovke. Približavanje će se dogoditi izmjeničnim pokretima: prvo se pomiče jedna olovka, a zatim druga. Čak i ako ih ometate u kretanju, ništa neće uspjeti. I dalje će se kretati naizmjence. Zašto se to događa? Čim se pritisak na jednu olovku poveća i trenje se toliko poveća da se olovka ne može dalje kretati, ona se zaustavlja. Ali druga olovka sada se može pomicati ispod ravnala. Ali nakon nekog vremena pritisak iznad nje postaje veći nego iznad prve olovke, a zbog povećanog trenja prestaje. Sada se prva olovka može pomaknuti. Dakle, krećući se jedna po jedna, olovke će se susresti u samoj sredini ravnala, u njegovom težištu. To se lako vidi po podjelama vladara.

36 slajd

Opis slajda:

Ako visak prolazi kroz točku oslonca ili ovjesa i kroz težište, već se možemo nadati da će ravnoteža biti osigurana. Lopta koja leži kao što je prikazano na fotografiji uvijek će biti u stanju ravnoteže, jer će njezino težište biti viskom povezano s uporišnom točkom, bez obzira na to kako mi pomičemo loptu. Druga je stvar držati loptu na vrhu prsta. I iako će takva ravnoteža biti vrlo nestabilna, ipak se ispostavlja da je moguća.

Slajd 37

Opis slajda:

Ne samo cirkuski žongleri lako drže velike lopte na vrhu prstiju, već i životinje: dresirani morski lavovi drže loptu na vrhu nosa. Ili možete naučiti držati loptu na vrhu prsta. Cijela tajna je u brzom pomicanju uporišta - prsta ispod težišta lopte. Čim lopta počne padati, pomaknut će se od viska koji povezuje njezino središte s uporišnom točkom. Odmah morate ispraviti položaj - dovesti točku oslonca ispod središta lopte. Brzi pokreti za uspostavljanje ravnoteže teško će se primijetiti izvana.

Slajd 38

Opis slajda:

Ako je u prethodnom eksperimentu bilo potrebno umjetno boriti se s nestabilnom ravnotežom, tada u ovom eksperimentu umjetnost neće biti potrebna. Ovo je staro, vrlo vizualno iskustvo. Olovku naoštrimo tako da ima oštar vrh, a malo iznad kraja zabodemo poluotvoreni džepni nožić. Stavite vrh olovke na kažiprst, a olovka će stajati na prstu lagano se njišući. Sada je pitanje: gdje je težište olovke i džepnog nožića? Odgovor je jednostavan: na sjecištu viska povučene kroz uporište i dršku noža. Odnosno u samoj ručki, znatno ispod uporišta.

Slajd 39

Opis slajda:

Stabilna ravnoteža je stabilna jer čim se poremeti (npr. naginjanjem čaše u stranu) odmah se javljaju sile koje nastoje vratiti sustav u prvobitni položaj. Ova vrsta ravnoteže koristi se za izradu igračaka, poput ove nevjerojatne ptice.

40 slajd

Opis slajda:

Položit ću svih 28 domina na stol kao što je prikazano na fotografiji. Ovo nije lako učiniti. Prije svega, potreban vam je dobar, ravan stol. I mora stajati čvrsto, bez ljuljanja. Ali čak iu isto vrijeme, teško da će biti moguće podići tako krhku strukturu na jednoj kosti. Bolje je prvo staviti ne jednu kost, već tri. I tek onda, kada je sve izgrađeno, pažljivo uklonite dvije vanjske kosti koje su služile kao oslonci. Potrebno ih je postaviti na vrh dobivene strukture. Čak i uz sve mjere opreza, morat ćete puno petljati dok ne uspijete dovršiti izgradnju. Ali ne košta ništa prevrnuti ovog "diva na jednoj nozi". Puhni jače i sve će se raspasti! Ovo je nestabilna ravnoteža!

41 slajd

Opis slajda:

Uzmimo čep od boce (od balsa drva) i zabodemo iglu u njegov kraj, u samo središte, s ušicom u čep. U čep sa strane ubodemo dvije vilice, što simetričnije, s određenim nagibom, tako da dobijemo trokutastu figuru s čepom na vrhu. Uzmimo bocu, stavimo joj na grlić novčić od pet rubalja i stavimo na njega kraj igle. Naše vilice su toliko stabilne da se čak mogu okretati oko grla boce. Sada pričvrstite komad plastelina ili krušne mrvice na jednu od vilica. Cijeli sustav će se lagano nagnuti, ali neće pasti. Na tom principu rade ljekarničke i laboratorijske vage.

42 slajd

Opis slajda:

Je li moguće uravnotežiti ploču na vrhu igle? Da biste to učinili, morate uzeti nešto teže. U našem eksperimentu koristili smo četiri vilice. Samo oni bi trebali biti čelik ili kupronikal: aluminij je previše lagan. Izrežite dva plutena čepa na željenu duljinu. Umetnemo vilicu u svaku od četiri polovice tako da kut između rezne ravnine i vilice bude nešto manji od ravnog. Vilice s čepovima postavite uz rub tanjura na jednakoj udaljenosti jedna od druge. Sada se tanjur konačno može uravnotežiti na vrhu igle zabodene u čep. Na oko se čini da je to nemoguće - a ipak stoji! Tanjur se čak može natjerati da se vrti ako ga vrtite dovoljno pažljivo. I vrtit će se još dugo. Uostalom, trenje između vrha igle i ploče je vrlo malo.

43 slajd

Opis slajda:

Izgradimo piramidu (kao što je prikazano na fotografiji). Da biste to učinili, stavite središnju damu na stol, okružite je s četiri dame koja stoje tako da oblikuju oblik križa. Postavimo sada damu na rubove stojećih dama; njegova vanjska površina će biti u ravnini tangenti na ova četiri dama. Nakon što smo to učinili, postavljamo četiri dama na takav način da su njihova središta redom iznad središta donjih dama. Ovdje je prvi red. Nastavljamo na ovaj način do petog reda. Daljnji rad zahtijeva posebnu pažnju i spretnost. Potrebno je ne samo ukloniti dame koje drže one koji stoje, već i osloboditi dva dama koja su pokrivena prvim redom. Položimo šesti red uklonjenih dama, a zatim stavimo zadnje na vrh piramide. Dobivena struktura je primjer nestabilne ravnoteže.

44 slajd

Opis slajda:

Tijekom svog istraživanja otkrio sam što je to ravnoteža i kako se ona može kontrolirati. Kako bih to učinio, proveo sam pokuse i naučio da se može prijeći iz neosobne ravnoteže u nestabilnu i iz nestabilne u stabilnu. To znači da je potvrđena hipoteza da se ravnoteža može kontrolirati.

Plan nastave fizike

10. razred (osnovna razina)

UMK S.A. Tihomirova, B.M. Yavorsky

Predmet: Uvjeti ravnoteže tijela

Cilj – formirati kod učenika pojam ravnoteže tijela, vrste ravnoteže.

Zadaci:

Prikazati uvjete ravnoteže za rotirajuća i nerotirajuća tijela;

Razviti praktične vještine određivanja težišta tijela nepravilnih oblika;

Odgajati osobine tolerantne ličnosti: uzajamnu pomoć, suradnju, sposobnost objektivne procjene rezultata svojih aktivnosti i aktivnosti svojih drugova.

Napredak lekcije.

Organizacijski trenutak.

Zamolite učenike da prvo pozdrave stojeći na desnoj, a zatim stojeći na lijevoj nozi.

Učenje novog gradiva.

SLAJD 2

Pitanje studentima: Kakva je ovo zgrada? Zašto tako visoka građevina poput TV tornja Ostankino stoji nekoliko desetljeća i ne pada?

Ako tijelo miruje u odnosu na inercijalni referentni okvir, tada se kaže da je u ravnoteži.

Najavljena je tema lekcije (SLAJD 3)

Praktični značaj proučavanje uvjeta ravnoteže tijela: izgradnja zgrada, mostova, tunela, skulptura, spomenika i drugih građevina, projektiranje strojeva i mehanizama nemoguće je bez poznavanja uvjeta ravnoteže tijela.

SLAJD 4. Definicija "statika " Istovremeno ovu definiciju

Pitanje studentima: učenici čitaju na str. 64 udžbenika i zapisano u bilježnicu.

Koji zakon dinamike kaže pod kojim uvjetima tijelo miruje ili se giba jednoliko i pravocrtno?

SLAJD 5. Prisjetite se s učenicima pojma "poluga" i uvjeta ravnoteže poluge, tj. rotirajuće tijelo.

SLAJD 6. Vrste ravnoteže.SLAJD 7. Ravnoteža se naziva održivi

, ako se malim vanjskim utjecajima tijelo vrati u prvobitno stanje ravnoteže.SLAJD 8. Ravnoteža se naziva nestabilan

, ako je, s blagim pomakom tijela iz položaja ravnoteže, rezultanta sila koje djeluju na tijelo različita od nule i usmjerena je iz položaja ravnoteže.SLAJD 9. Ako je pri malim pomacima tijela iz ravnotežnog položaja rezultanta sila koje djeluju na tijelo jednaka nuli, tijelo je u stanju ravnodušan

ravnoteža.Za dalje proučavanje uvjeta ravnoteže tijela potrebno je uvesti još jedan pojam -

težište.

SLIDE 10. Ujedno učenici čitaju ovu definiciju na str. 68 udžbenika i jednu od definicija zapisati u bilježnicu.

ZATVORI LEĆU PROJEKTORAAko okomita linija povučena iz težišta siječe područje oslonca, tada je tijelo u

stabilna ravnoteža.Ako okomita crta povučena iz težišta ne siječe područje oslonca, tada tijelo

prevrne se. Demo 1:

nagnuta prizma.

MINUT VJEŽBE za opuštanje kralježnice i smanjenje naprezanja očiju. Demo 2: pelivan Učenici čitaju pjesmu S. Ya na 72. stranici udžbenika

i odgovori na pitanje broj 7. Zadatak studentima: sjedeći na stolici, ispravite leđa, postavite noge pod kutom od 90

Pitanje studentima: .

Bez naginjanja tijela prema naprijed i bez pomicanja nogu ispod stolice pokušajte ustati.Pitanje za studente : Što ste morali napraviti da stanete prvo na jednu nogu, pa na drugu i ne padnete? Koji sportovi i umjetnosti zahtijevaju ravnotežu?

SLAJD 11. Određivanje težišta ravnih likova.

ZATVORI LEĆU PROJEKTORA.

PRAKTIČNI RAD “Određivanje težišta ravnog lika nepravilnog oblika.”

Oprema: tronožac sa spojnicom i nožicom, komad pluta (ili gumica), igla (ili ukrasni gumb), domaći visak (npr. gumb na dvostrukom koncu), izrezana figura nepravilnog oblika od papira.

Napredak rada:

Pričvrstite utikač na nogu stativa.

Objesite visak na iglu i pričvrstite lik za rub na čep.

Olovkom povucite crtu duž viska.

Skinite figuru s čepa, okrenite je pod određenim kutom, ponovno je pričvrstite za čep drugim rubom i povucite još jednu crtu duž viska.

Izvedite pokus treći put.

Točka presjeka triju linija jetežište.

Da biste provjerili ispravnost određivanja težišta figure, trebate uzeti šipku nalivpera i postaviti lik na krajnji dio na mjestu sjecišta linija. Ako je težište ispravno određeno, tada bi lik trebao biti u ravnoteži.

SLAJD 11. Krivi toranj u Pisi ( povijesna pozadina o ovom arhitektonskom spomeniku).Pitanje studentima: Zašto poznati "kosi" toranj još nije pao?

SLIDE 12. Skulptura V.I. Mukhina "Radnica i žena iz kolektivne farme".

(povijesni podaci o povijesti nastanka ove skulpture). Obično je za ženu šal ukras. Može se vezati na glavu, prebaciti preko ramena ili nositi oko vrata. No, autorica je ženi stavila šal u ruku i natjerala ga da "leti" zrakom.

DOMAĆA ZADAĆA:

Statika Grana mehanike koja proučava uvjete u kojima tijelo miruje Vrste ravnoteže Vrste ravnoteže stabilne nestabilne indiferentne Vrste ravnoteže stabilne Vrste ravnoteže stabilne Vrste ravnoteže stabilne Vrste ravnoteže stabilne Vrste ravnoteže stabilne Vrste ravnoteže stabilne Vrste ravnoteže ravnoteže nestabilna Vrste ravnoteže indiferentna Vrste ravnoteže stabilna nestabilna Ep = min Ep= max indiferentna Ep= const Odredite kojoj vrsti ravnoteže pripada svaki slučaj. Nacrtajte vektor gravitacije. Kako možete povećati stabilnost svog tijela? Koje je tijelo stabilnije: masivno ili lagano? Je li površina potpore manja ili veća? Koji ima nisko ili visoko težište? U kojem će slučaju tijelo mirovati? Uvjeti ravnoteže LABUD, ŠTUKA I RAK Kad nema dogovora među drugovima, posao im neće ići dobro, i iz toga neće biti ništa, samo muka. Jednoga su dana Labud, Rak i Štuka krenuli nositi kola s prtljagom, te su se njih troje zajedno upregnuli u njih; Daju sve od sebe, ali kolica i dalje idu! Prtljaga bi im se činila laganom: Da, Labud juri u oblake, Rak uzmiče, a Štuka vuče u vodu. Nije na nama suditi tko je kriv, a tko prav; Da, ali stvari su još uvijek tu. i Fi 0 Uvjeti ravnoteže Je li ovaj uvjet dovoljan? Fi 0 i Ne uvijek. F2 F1 F1 F 2 Potreban i dovoljan uvjet ravnoteže M i 0 i d1 d2 F1 F2 M 1 F1 d 1 M1 M F2 d 2 M 2 2 0 Potreban i dovoljan uvjet ravnoteže Za ravnotežu tijela potrebno je i dovoljan da momenti svih sila oko rotacija osi budu uravnoteženi: M i i 0 Hoće li ravnina biti u ravnoteži? x Fpod Fweight Koji će se blok prvi prevrnuti kako se kut nagiba povećava? Algoritam za određivanje prevrtanja tijela Početak Odredite približno položaj težišta tijela Nacrtajte vektor sile teže tijela (vektor ide okomito prema dolje od težišta) Da Prolazi li linija djelovanja sila područjem podrška? Tijelo se neće prevrnuti Ne Tijelo će se prevrnuti Kraj Koji će se blok prvi prevrnuti kako se kut nagiba povećava? Gdje bi trebalo biti težište automobila da se ne prevrne pri skretanju? Eksperimentalni zadatak Eksperimentalni zadatak Eksperimentalni zadatak Zadatak prevrtanja C BA α Ftie β 1. Tijelo će se prevrnuti ako vektor sile teže ne prolazi kroz područje oslonca. 2. Nađimo kut nagiba ravnine α pri kojem će se tijelo početi prevrtati: trebao bi biti jednak kutu β. 3. Kut β naći ćemo iz geometrijskih razmatranja (trokut ABC): Algoritam za rješavanje problema klizanja tijela Početak Nacrtajte vektore svih sila koje djeluju na tijelo (F teška, N, F tr) Nacrtajte koordinatne osi (to pogodno je os x usmjeriti uzduž kose ravnine, os y – okomito na nju) Napišite drugi Newtonov zakon u projekcijama na koordinatne osi (budući da se tijelo ne giba njegova akceleracija je nula) Određivanjem sile trenja, iz gdje izražavamo koeficijent trenja ovisno o kutu nagiba Kraj Algoritam za rješavanje problema klizanja tijela Fstrand x= Fstrand sinα Fstrand y = Fstrand cosα N Ftr Ftr ≤ Fstrand x Fstrand x Ftr = μ N N= Fstrand y α x α Fstrand Fstrand y Fstrand x ≥ μ Fstrand y Fstrand sinα ≥ μ Fstrand cosα tg α ≥ μ Težište Težište tijela naziva se geometrijska točka kroz koju prolazi sila teže tijela u bilo kojem položaju u prostoru. . Koncept centra gravitacije prvi je proučavao prije otprilike 2200 godina grčki geometar Arhimed, najveći matematičar antike. Od tada je ovaj koncept postao jedan od najvažnijih u mehanici, a također je omogućio relativno jednostavno rješavanje nekih geometrijskih problema. Metode određivanja težišta Metoda simetrije. Pri određivanju težišta široko se koristi simetrija tijela. Za homogeno tijelo koje ima ravninu simetrije, težište je u ravnini simetrije. Za homogeno tijelo koje ima os ili središte simetrije, težište se nalazi na osi simetrije, odnosno u središtu simetrije. Težište tijela proizvoljnog oblika Kvadrat Težište tijela proizvoljnog oblika Pravokutnik Težište tijela proizvoljnog oblika Kružnica Težište tijela proizvoljnog oblika Trokut Metode određivanja težišta Metoda podjele na dijelovi. Neka tijela složenog oblika mogu se podijeliti na dijelove čija su težišta poznata. U takvim se slučajevima težišta složenih figura izračunavaju pomoću općih formula koje određuju težište, samo se umjesto elementarnih čestica tijela uzimaju njegovi konačni dijelovi na koje je ono podijeljeno. Težište tijela proizvoljnog oblika Eksperimentalna metoda Težište tijela proizvoljnog oblika Eksperimentalna metoda Težište tijela proizvoljnog oblika Metoda proračuna xct 3m F1 m l F2 Zadatak za određivanje centra mase dvojnog zvjezdanog sustava. Najsjajnija zvijezda na sjevernoj hemisferi neba je Sirius iz zviježđa Canis Glavni zadatak za određivanje središta mase binarnog zvjezdanog sustava Zapravo, ovo nije jedna zvijezda, već dvije koje kruže oko zajedničkog centra mase: Sirius A je bijela zvijezda glavnog niza (spektralna klasa A1), a Sirius B je bijeli patuljak. Zadatak određivanja središta mase dvojnog zvjezdanog sustava Masa Sirijusa A je 214% mase Sunca, masa Sirijusa B je 98% mase Sunca, udaljenost između njih je 19,8. AU. Odredite gdje se nalazi centar mase ovog zvjezdanog sustava. Zadatak za određivanje središta mase dvojnog zvjezdanog sustava Odgovor: središte mase dvojne zvijezde Sirius nalazi se otprilike na trećini udaljenosti između njih bliže Sirijusu A. Metode određivanja težišta Metoda negativnih masa. F teška2 xt F teška1 Metode određivanja težišta Metoda negativnih masa. F težak2 xt F težak1 Odgovor: težište figure nalazi se na udaljenosti R/6 od središta velikog kruga. Pročitajte tekst i odgovorite na pitanja Zašto je težište postavljeno što niže? Što uzrokuje okretanje lebdećeg tijela ako težište nije iznad uporišne točke? Koja sila prevrne brod u oluji ako su se tereti pomaknuli? Gdje mora biti točka uzgona aviona da bi bio stabilan? Kolika je minimalna energija za stabilno tijelo? Udžbenik za domaću zadaću “Physics-10” Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N.N., §54-56, vježba 10 br. 3, 5, 7. 1. Osmislite i riješite problem pronalaska središta težine složena figura; 2. Naći težište sustava tijela; 3. Osmisliti pokus za određivanje težišta volumenskog tijela proizvoljnog oblika (krumpir); 4. Napravite zmaja i zavežite mu špagu tako da dobro sluša kontrolu. Zašto nije lako hodati po žici? Budući da se područje potpore naglo smanjuje. Hodanje po žici nije lako, a nije uzalud vješt hodač po žici nagrađen pljeskom. No, ponekad gledatelji griješe prepoznajući lukave trikove koji olakšavaju zadatak kao vrhunac vještine. Izvođač uzima snažno zakrivljenu klackalicu s dvije kante vode; kante završavaju u razini užeta. Ozbiljna lica, uz tihi orkestar, umjetnik hoda po žici. Koliko je trik kompliciran, pomisli neiskusni gledatelj. Zapravo, umjetnik si je olakšao zadatak spuštanjem težišta. Ravnoteža tijela koje ima oslonac za ravnotežu zahtijeva da okomita crta povučena kroz težište tijela prolazi unutar konture koju čine oslonci (ili unutar ravnine na kojoj tijelo počiva). Ovo pravilo vrijedi i za ravnotežu dizalica. Dizalice za teške terete postavljaju se na platforme opremljene protuutegom. Zahvaljujući protuutegu, kada dizalica podiže težak teret, zajedničko težište dizalice, tereta i protuutega ne strši izvan četverokuta definiranog točkama oslonca kotača na tračnicama. Kako najbolje postaviti knjige ako ih želite složiti, a da nagib bude što veći? Vidimo se opet!