Клас: 10
Презентація до уроку
Назад вперед
Увага! Попередній перегляд слайдів використовується виключно для ознайомлення та може не давати уявлення про всі можливості презентації. Якщо вас зацікавила ця робота, будь ласка, завантажте повну версію.
Цілі уроку:Вивчити стан рівноваги тіл, познайомитися з різними видамирівноваги; з'ясувати умови, у яких тіло перебуває у рівновазі.
Завдання уроку:
- Навчальні:Вивчити дві умови рівноваги, види рівноваги (стійка, нестійка, байдужа). З'ясувати, за яких умов тіла стійкіші.
- Розвиваючі:Сприяти розвитку пізнавального інтересу до фізики. Розвиток навичок порівнювати, узагальнювати, виділяти головне, робити висновки.
- Виховні:Виховувати увагу, вміння висловлювати свою точку зору та відстоювати її, розвивати комунікативні здібності учнів.
Тип уроку:урок вивчення нового матеріалу із комп'ютерною підтримкою.
Обладнання:
- Диск «Робота та потужність» з «Електронних уроків та тестів.
- Таблиця "Умови рівноваги".
- Призма, що нахиляється зі схилом.
- Геометричні тіла: циліндр, куб, конус і т.д.
- Комп'ютер, мультимедіапроектор, Інтерактивна дошкаабо екран.
- презентація.
Хід уроку
Сьогодні на уроці ми дізнаємось, чому підйомний кран не падає, чому іграшка «Ванька-встанька» завжди повертається у вихідний стан, чому Пізанська вежа не падає?
I. Повторення та актуалізація знань.
- Сформулювати перший закон Ньютона. Про який стан йдеться у законі?
- На яке питання відповідає другий закон Ньютона? Формула та формулювання.
- На яке запитання відповідає третій закон Ньютона? Формула та формулювання.
- Що називається рівнодіючою силою? Як вона?
- З диска «Рух та взаємодія тіл» виконати завдання № 9 «Равнодіюча сил з різними напрямками» (правило додавання векторів (2, 3 вправи)).
ІІ. Вивчення нового матеріалу.
1. Що називається рівновагою?
Рівнавага – це стан спокою.
2. Умови рівноваги.(слайд 2)
а) Коли тіло перебуває у спокої? З якого закону це випливає?
Перша умова рівноваги:Тіло перебуває у рівновазі, якщо геометрична сума зовнішніх сил, прикладених до тіла, дорівнює нулю. ∑F = 0
б) Нехай на дошку діють дві рівні сили, як показано на малюнку.
Чи перебуватиме вона в рівновазі? (Ні, вона повертатиметься)
У спокої знаходиться лише центральна точка, а решта рухається. Отже, щоб тіло перебував у рівновазі, необхідно, щоб сума всіх сил, що діють на кожен елемент дорівнювала 0.
Друга умова рівноваги:Сума моментів сил, що діють за годинниковою стрілкою, повинна дорівнювати сумі моментів сил, що діють проти годинникової стрілки.
∑ M за годинниковою = ∑ M проти годинникової
Момент сили: M = F L
L – плече сили – найкоротша відстань від точки опори до лінії дії сили.
3. Центр тяжкості тіла та його знаходження.(слайд 4)
Центр тяжкості тіла- Це точка, через яку проходить рівнодіюча всіх паралельних сил тяжіння, що діють на окремі елементи тіла (за будь-якого положення тіла в просторі).
Знайти центр тяжкості наступних фігур:
4. Види рівноваги.
а) (слайди 5–8)
Висновок:Рівновага стійка, якщо при малому відхиленні від положення рівноваги є сила, яка прагне повернути його в це положення.
Стійким є те становище, в якому його потенційна енергія мінімальна. (слайд 9)
б) Стійкість тіл, що знаходяться на точці опори або лінії опори.(слайди 10–17)
Висновок:Для стійкості тіла, що знаходиться на одній точці або лінії опори, необхідно, щоб центр ваги знаходився нижче точки (лінії) опори.
в) Стійкість тіл, що знаходяться на плоскій поверхні.
(Слайд 18)
1) Поверхня опори- це не завжди поверхня, яка стикається з тілом (а та, яка обмежена лініями, що з'єднують ніжки столу, триноги)
2) Розбір слайду з «Електронних уроків та тестів», диск «Робота та потужність», урок «Види рівноваги».
Малюнок 1.
- Чим відрізняються табуретки? (площею опори)
- Яка їх більш стійка? (З більшою площею)
- Чим відрізняються табуретки? (Розташуванням центру тяжіння)
- Яка їх найбільш стійка? (У який центр тяжіння нижче)
- Чому? (Тому її можна відхилити на більший кут без перекидання)
3) Досвід із призмою, що відхиляється
- Поставимо на дошку призму зі схилом і почнемо її поступово піднімати за один край. Що ми бачимо?
- Поки лінія схилу перетинає поверхню, обмежену опорою, рівновага зберігається. Але як тільки вертикаль, що проходить через центр ваги, почне виходити за межі поверхні опори, етажерка перекидається.
Розбір слайдів 19–22.
Висновки:
- Стійке те тіло, у якого площа опори більша.
- З двох тіл однакової площі стійке тіло, у якого центр тяжіння розташований нижче, т.к. його можна відхилити без перекидання на великий кут.
Розбір слайдів 23-25.
Які кораблі є найбільш стійкими? Чому? (У яких вантаж розташований у трюмах, а не на палубі)
Які автомобілі найстійкіші? Чому? (Щоб збільшити стійкість машин на поворотах, полотно дороги нахиляють у бік повороту.)
Висновки:Рівнавага може бути стійким, нестійким, байдужим. Стійкість тіл тим більша, чим більша площа опори і нижчий центр тяжіння.
ІІІ. Застосування знань про стійкість тел.
- Яким спеціальностям найбільш потрібні знання про рівновагу тіл?
- Проектувальникам та конструкторам різних споруд (висотних будівель, мостів, телевізійних веж тощо)
- Цирковим артистам.
- Водіям та іншим фахівцям.
(слайди 28–30)
- Чому «Ванька-встанька» повертається в положення рівноваги за будь-якого нахилу іграшки?
- Чому Пізанська вежа стоїть під нахилом та не падає?
- Яким чином зберігають рівновагу велосипедисти та мотоциклісти?
Висновки з уроку:
- Існує три види рівноваги: стійка, нестійка, байдужа.
- Сталий стан тіла, в якому його потенційна енергія мінімальна.
- Стійкість тіл на плоскій поверхні тим більша, чим більша площа опори і нижчий центр ваги.
Домашнє завдання: § 54 – 56 (Г.Я. Мякішев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотський)
Використані джерела та література:
- Г.Я. Мякішев, Б.Б. Буховцев, Н.Н.Сотський.фізика. 10 клас.
- Діафільм «Стійкість» 1976 (відсканований мною на плівковому сканері).
- Диск «Рух та взаємодія тіл» з «Електронних уроків та тестів».
- Диск «Робота та потужність» з «Електронних уроків та тестів».
Слайд 2
Умови рівноваги.
I умова рівноваги: Тіло перебуває у рівновазі, якщо геометрична сума зовнішніх сил, прикладених до тіла, дорівнює нулю. ∑F=0. II Умова рівноваги: Сума моментів сил, що діють за годинниковою стрілкою, повинна дорівнювати сумі моментів сил, що діють проти годинникової стрілки. ∑ Mза годину.=∑Mпроти годину. М= F l, де М – момент сили, F – сила, l – плече сили – найкоротша відстань від точки опори до лінії дії сили.
Слайд 3
Умова рівноваги важеля.
F1l1 = F2 l2 F1 F2 M1 = M2 O l2 l1
Слайд 4
Центр тяжкості тіла.
Центр тяжкості тіла- це точка, якою проходить рівнодіюча всіх паралельних сил тяжкості, які діють окремі елементи тіла. Знайти центр важкості даних фігур.
Слайд 5
ВИДИ РІВНОВАГИ Стійке Нестійке байдуже
Слайд 6
Якщо на тіло, що має опору, діють сили, що врівноважують, то тіло знаходиться в положенні рівноваги.
Слайд 7
При відхиленні тіла від положення рівноваги порушується рівновага сил. Якщо тіло під впливом рівнодіючої сили повертається у вихідне становище, це - стійке рівновагу. Якщо ж тіло під дією рівночинної сили, ще сильніше відхиляється від положення рівноваги, це - нестійке рівновагу.
Слайд 8
Можливий випадок, коли за будь-якого положення тіла, рівновага сил зберігається. Цей стан називається байдужою рівновагою.
Слайд 9
Висновок:
Рівноваги стійкі, якщо при малому відхиленні від положення рівноваги є сила, що прагне повернути його в це положення. Стійке таке становище, у якому його потенційна енергія мінімальна.
Слайд 10
Слайд 11
Якщо центр ваги перебуває вище точки опори, то цьому випадку здійснити рівновагу сил практично неможливо. При найменшому відхиленні олівця від вертикального становища, його центр тяжкості знижується і олівець падає.
Слайд 12
Якщо центр тяжіння розташований нижче точки опори, рівновага тіла або системи тіл – стійка. При відхиленні тіла центр тяжіння підвищується, і тіло повертається у вихідний стан.
Слайд 13
Рівновага тіла, що має точку опори нижче центру ваги, нестійка. Але рівновага може відновлюватися шляхом усунення точки опори тіла у бік усунення центру тяжкості.
Слайд 14
Ходіння на ходулях (дві точки опори або лінія опори) здійснюється шляхом безперервного усунення центру тяжіння щодо лінії, що з'єднує точки опори (АВ).
Слайд 15
По положенню центру тяжкості можна будувати висновки про вигляді рівноваги. Наприклад їзда еквілібриста канатом на велосипеді з противагою є прикладом стійкої рівноваги.
Слайд 16
Слайд 17
Висновок:
Для стійкості тіла, що знаходиться на одній точці або лінії опори, необхідно, щоб центр ваги знаходився нижче точки (лінії) опори.
Слайд 18
Слайд 19
Під площею опори розуміють площу зіткнення тіла з опорою або площу, обмежену можливими осями, щодо яких може відбуватися перекидання (поворот) тіла під дією зовнішніх сил.
Слайд 20
Fт Fт Якщо при відхиленні тіла, що має площу опори, відбувається підвищення центру тяжкості, то рівновага буде стійкою. При стійкій рівновазі вертикальна пряма, що проходить через центр тяжіння, завжди проходитиме через площу опори.
Слайд 21
Fт Fт Fт Fт Fт Два тіла, у яких однакова вага та площа опори, але різна висота, мають різний граничний кут нахилу. Якщо цей кут перевищити, то тіла перекидаються. A = Fтh
Слайд 22
Fт Fт Fт Fт Fт A = Fт h При нижчому положенні центру тяжкості необхідно витратити велику роботудля перекидання тіла. Отже робота з перекидання може бути мірою його стійкості.
Слайд 23
Fт Fт Fт Fт Fт Нестійка рівновага Стійка рівновага
Слайд 24
Чим нижчий центр тяжкості корабля, тим більша його стійкість.
Опис презентації з окремих слайдів:
1 слайд
Опис слайду:
2 слайд
Опис слайду:
3 слайд
Опис слайду:
Завдання уроку Дати визначення рівноваги тіл, з'ясувати умови, за яких тіло перебуває у рівновазі. Познайомитись із різними видами рівноваги. Навчитися визначати центр ваги тел. Розглянути практичне застосуваннята облік умов рівноваги тіл у різних сферах життя.
4 слайд
Опис слайду:
Статика – розділ фізики, що вивчає умови рівноваги тіла чи системи тіл. Рівновага тіла – це стан спокою чи рівномірного прямолінійного руху тіла. Абсолютно тверде тіло - тіло, у якого деформації, що виникають під дією прикладених до нього сил, зневажливо малі.
5 слайд
Опис слайду:
У творі «Про плаваючі тіла» виклав закон важеля, спосіб визначення центрів тяжкості трикутника, паралелограма, трапеції і навів відкритий їм закон про виштовхувальній силі, що діє на тіла, занурені в рідину. Архімед (287-212 до н. Е..)
6 слайд
Опис слайду:
7 слайд
Опис слайду:
СИМОН СТЕВІН ДОКАЗАВ, ЩО СИЛИ СКЛАДАЮТЬСЯ ЯК ВЕКТОРИ ВИРІШИВ ПРОБЛЕМУ РІВНОВАГИ ТІЛА НА НАКЛОННІЙ ПЛОЩИНІ
8 слайд
Опис слайду:
9 слайд
Опис слайду:
Аеростатика - рівновага газоподібних середовищ, переважно атмосфери. Гідростатика – рівновага рідин у полі тяжкості. Кінетостатика – способи вирішення динамічних завдань за допомогою аналітичних чи графічних методів статики. Електростатика – взаємодія нерухомих електричних зарядів.
10 слайд
Опис слайду:
11 слайд
Опис слайду:
Плечо сили – це відстань від осі обертання до лінії дії сили. Момент сили вважатимемо позитивним, якщо сила призводить до обертання тіла (наприклад, колеса або важеля) проти годинникової стрілки, і негативним, якщо - за годинниковою стрілкою.
12 слайд
Опис слайду:
13 слайд
Опис слайду:
Рівновага називається стійкою, якщо після невеликих зовнішніх впливів тіло повертається у вихідний стан рівноваги. Це відбувається, якщо при невеликому зміщенні тіла в будь-якому напрямку від первісного становища рівнодіюча сил, що діють на тіло, стає відмінною від нуля і прямує до положення рівноваги. У стійкій рівновазі знаходиться, наприклад, куля на дні поглиблення або маятник годинника.
14 слайд
Опис слайду:
Рівновага називається нестійкою, якщо при невеликому зміщенні тіла з положення рівноваги рівнодіюча доданих до нього сил відмінна від нуля і спрямована від положення рівноваги. У нестійкій рівновазі знаходиться, наприклад, сноубордист на схилі гори.
15 слайд
Опис слайду:
Якщо при невеликих зміщеннях тіла з початкового положення рівнодіюча докладених до тіла сил залишається рівною нулю, то тіло перебуває у стані байдужої рівноваги. У байдужій рівновазі знаходиться куля на горизонтальній поверхні або велосипедист.
16 слайд
Опис слайду:
«Центром тяжкості кожного тіла є деяка розташована всередині нього точка - така, що якщо за неї подумки підвісити тіло, воно залишається в спокої і зберігає початкове положення». Архімед. «Про рівновагу плоских тіл» «Люди, як відомо, тварини прямоходячі, а тому їхній центр мас при стоянні займає найвище становище. Центр тяжкості людини розташований у нижній частині живота, т.к. вага ніг становить близько половини ваги тіла. Стійкість тіла залежить від положення центру тяжіння і від величини площі опори: чим нижчий центр тяжкості і більше площа опори, тим стійкіше тіло».
17 слайд
Опис слайду:
Леонардо да Вінчі (1452 – 1519) Тіло буде у рівновазі лише тоді, коли центр ваги перебуває на вертикалі, що проходить через площу опори. А сама рівновага тим стійкіша, чим далі ця вертикаль від меж площі опори.
18 слайд
Опис слайду:
Точку, через яку проходить рівнодіюча сила тяжіння при будь-якому розташуванні тіла називають центром тяжіння.
19 слайд
Опис слайду:
"Визначення центру тяжкості плоскої фігури неправильної форми". Обладнання: штатив з муфтою та лапкою, шматочок гумки, декоративна кнопка, саморобний відвіс, фігура з паперу неправильної форми.
20 слайд
Опис слайду:
21 слайд
Опис слайду:
Якщо вертикальна лінія, проведена з центру ваги, перетинає площу опори, тіло перебуває у стійкому рівновазі. Якщо вертикальна лінія, проведена з центру ваги, не перетинає площу опори, тіло перекидається
22 слайд
Опис слайду:
23 слайд
Опис слайду:
У положенні стійкої рівноваги центр тяжкості тіла розташований нижче осі обертання, наприклад, у гімнастки, а серфінгіст або канатоходець підтримують положення рівноваги, зміщуючи частину свого тіла, наприклад руку або ногу, у протилежний до тієї сторони, куди він починає падати Проекція центру тяжіння не повинна виходити за площу опори, тобто. відповідати стійкій рівновазі тіла. Використовуючи балансуючі рухи, а також регулюючи опорні зусилля, гімнастка здатна зберігати рівновагу в момент, коли центр ваги її тіла виходить за межі площі опори.
24 слайд
Опис слайду:
Рівновага мотоцикліста при русі безперервно відновлюється за рахунок зміщення центру тяжіння по відношенню до лінії, що з'єднує точки опори коліс. Це досягається нахилом корпусу водія та поворотом керма. Зміщення центру ваги рахунок повороту керма пояснюється нахилом осі обертання передньої вилки. Чим нижче центр тяжіння, тим на повороті мотоцикл стійкіший, тому що треба зробити велику роботу для його перекидання. Тому центр ваги мотоциклів, велосипедів прагнуть знизити.
25 слайд
Опис слайду:
Для збільшення стійкості велосипедів на велотреках та автомобілів на поворотах гоночних трас полотно нахиляють у бік повороту, тому що при цьому зростає момент стійкості.
26 слайд
Опис слайду:
У цирку для підтримки рівноваги канатохідці використовують великий віяло або довгу жердину, збільшуючи тим самим плече сили, щоб при рівних моментах зменшити модуль самої сили, а іноді створюють стійку рівновагу спеціально занижуючи центр ваги, прикріплюючи до велосипеда, що рухається по канату, трапецію з сидячим нею людиною, що звисає нижче каната Ходіння на ходулях (дві точки опори або лінія опори) здійснюється шляхом безперервного зміщення центру тяжіння щодо лінії, що з'єднує точки опори.
27 слайд
Опис слайду:
Для забезпечення рівноваги тіла його спирають на кілька точок. Тому підйомні крани завжди забезпечені важкою противагою. Під дією вітру і хвиль корабель нахиляється і центр ваги зміщується у бік нахилу. Тому важкі вантажі розміщують у трюмах. Чим нижчий центр тяжкості корабля, тим вища його стійкість. У пожежній техніці визначають стійкість висотних сходів при максимальному куті з опорною стіною
28 слайд
Опис слайду:
Людина – це "тіло на опорі". Центр тяжкості людини розташований у нижній частині живота, т.к. вага ніг становить близько половини ваги тіла. Розташування центру тяжкості щодо точок опори впливає рівновагу тіла. Людина не падає доти, доки вертикальна лінія з центру тяжіння проходить через площу, обмежену її ступнями. Морякам на палубі корабля, що коливається, надає стійкість хода "в розвалку". При такій ходьбі ноги спеціально ставляться ширше, щоб захоплювана ступнями площа опори була якнайбільша. Якщо стати на одну ногу, то площа опори зменшиться і зберігати рівновагу буде важче.
29 слайд
Опис слайду:
Рівновість людини регулює її вестибулярний апарат. Це орган рівноваги, що знаходиться у внутрішньому вусі. Якщо його не тренувати, то ми падаємо, нас заколисує у транспорті. Крім того, він безпосередньо пов'язаний з іншими почуттями людини, у тому числі із зором. Стояти на одній нозі стає набагато складніше, якщо заплющити очі. Тому попередження порушень органу слуху та рівноваги є важливими для життєдіяльності всього організму.
30 слайд
Опис слайду:
Рівновага тіла – це стан спокою чи рівномірного прямолінійного руху тіла. Існує три види рівноваги: стійка, нестійка, байдужа. Стійке становище тіла визначає становище його центру тяжкості. Стійкість тіл на плоскій поверхні тим більша, чим більша площа опори і нижчий центр ваги.
31 слайд
Опис слайду:
Рівновагою тіл можна керувати. З'ясувати, що така рівновага і як ним можна керувати Пікассо Пабло "Акробат на кулі", 1905р.
32 слайд
Опис слайду:
П. 54 - 55, упр. 10 № 1 – 3. Творче завдання: На пам'ятнику Мухіній «Робітник та колгоспниця» шарф знаходиться в руках дівчини, а не на шиї. Обґрунтуйте таке архітектурне рішенняз погляду фізики.
33 слайд
Опис слайду:
1. Перельман Я.І. «Цікава фізика. Книга 1» – Москва «Наука». Головна редакція фізико-математичної літератури, 1983 2. Гальперштейн Л. «Кумедна фізика» - Москва «Дитяча література», 1993 3. Том Тіт «Продовжуємо наукові забави» - Видавничий Дім Мещерякова. Москва, 2007 4. Рабіза Ф. У. «Досліди без приладів» - Москва «Дитяча література»,1988 5. Велика енциклопедіяКирила та Мефодія, 2005 6. http://www.rosuchpribor.ru/russian/prof/tehmeh/m5.html 7. http://www.phys.nsu.ru/demolab/CentreGravity.html
34 слайд
Опис слайду:
35 слайд
Опис слайду:
Візьмемо два грановані олівці і триматимемо їх перед собою паралельно, поклавши на них лінійку. Почнемо зближувати олівці. Зближення відбуватиметься почергово: то один олівець рухається, то інший. Навіть якщо втрутитися у їхній рух, нічого не вийде. Вони все одно рухатимуться по черзі. Чому це відбувається? Як тільки на одному олівці тиск побільшав і тертя настільки зросло, що олівець далі рухатися не може, він зупиняється. Натомість другий олівець може тепер рухатися під лінійкою. Але через деякий час тиск і над ним стає більшим, ніж над першим олівцем, і через збільшення тертя він зупиняється. А тепер може рухатись перший олівець. Так, рухаючись по черзі, олівці зустрінуться на середині лінійки, біля її центру тяжіння. У цьому легко переконатися у поділах лінійки.
36 слайд
Опис слайду:
Якщо прямовисна лінія проходить через точку опори або підвісу і через центр ваги, можна сподіватися, що рівновага буде забезпечена. М'яч, який лежить так, як зображено на фотографії, завжди буде в стані рівноваги, тому що його центр ваги буде з'єднаний з точкою опори прямовисною лінією, як би ми м'яч не пересували. Інша річ, щоб куля втрималася на кінчику пальця. І хоча така рівновага буде дуже нестійкою, але все-таки, виявляється, і вона можлива.
37 слайд
Опис слайду:
Не лише жонглери в цирку легко тримають великі м'ячики на кінчику пальця, а й тварини: дресовані морські леви утримують кулю на кінчику свого носа. А можна навчитися тримати м'яч на кінчику пальця. Весь секрет полягає в тому, щоб швидко пересувати точку опори – палець під центр ваги м'ячика. Як тільки м'яч почне падати, він зрушить з прямовисної лінії, що з'єднує його центр з точкою опори. Відразу треба виправити положення - підвести точку опори під центр м'яча. Швидкі рухи для відновлення рівноваги майже не будуть помітні.
38 слайд
Опис слайду:
Якщо попередньому досвіді довелося штучно боротися з нестійкою рівновагою, то цьому досвіді ніякого мистецтва не знадобиться. Це старовинний, дуже наочний досвід. Заточимо олівець, щоб у нього був гострий кінець, і трохи вище кінця встромимо напіврозкритий складаний ніж. Поставимо вістря олівця на вказівний палець, і олівець стоятиме на пальці, злегка похитуючись. Тепер питання: де знаходиться центр ваги олівця та складаного ножа? Відповідь проста: на перетині прямовисної лінії, проведеної через точку опори та рукоятку ножа. Тобто в самій рукоятці значно нижче точки опори.
39 слайд
Опис слайду:
Стійка рівновага тому й стійко, що варто його порушити (наприклад, відхилити неваляшку убік), як відразу виникають сили, які прагнуть повернути систему до вихідного положення. Цей вид рівноваги використовується при створенні іграшок, наприклад цієї дивовижної пташки.
40 слайд
Опис слайду:
Поставлю на стіл усі 28 кісток доміно, як показано на фотографії. Зробити це непросто. Насамперед, потрібен хороший, рівний стіл. І стояти він має міцно, не хитаючись. Але й при цьому звести таку тендітну споруду на одній кістці навряд чи вдасться. Краще спочатку поставити не одну кісточку, а три. І тільки потім, коли все буде збудовано, обережно прибрати дві крайні кісточки, які служили підпорами. Їх потрібно поставити на вершину споруди, що вийшла. І навіть за всіх застережень чимало доведеться повозитися, поки вдасться закінчити будівництво. А ось перекинути цього «велетня на одній нозі» нічого не варте. Дунь сильніший – і все розсиплеться! Ось воно – нестійка рівновага!
41 слайд
Опис слайду:
Візьмемо пляшкову пробку (з пробкового дерева) і застромимо в її торець, у центр, голку вушком у пробку. З боків у пробку встромимо, по можливості симетрично, дві виделки з деяким нахилом, щоб вийшла трикутна фігура з пробкою в її вершині. Візьмемо пляшку, покладемо на її шийку п'ятирублеву монету і поставимо на неї кінець голки. Наші виделки почуваються настільки стійко, що їх навіть можна обертати навколо шийки пляшки. Прикріпимо тепер до однієї з виделок шматочок пластиліну або хлібного м'якішу. Уся система трохи нахилиться, але не впаде. На цьому принципі працюють аптечні та лабораторні ваги.
42 слайд
Опис слайду:
Чи можна врівноважити тарілку на вістря голки? Для цього потрібно підібрати щось важче. У нашому досвіді взято чотири виделки. Тільки вони повинні бути сталеві або мельхіорові: алюмінієві дуже легкі. Розріжемо по довжині дві коркові пробки. У кожну з чотирьох половинок встромимо по вилці так, щоб кут між площиною зрізу і вилкою був трохи менше прямого. Розмістимо вилки з пробками по краю тарілки на рівних відстанях одна від одної. Тепер тарілку вдасться нарешті врівноважити на вістря голки, всадженої в пробку. На око здається, що це неможливо, і все-таки вона стоїть! Тарілку можна навіть змусити обертатись, якщо розкрутити досить обережно. І обертатиметься вона довго. Адже тертя між кінчиком голки та тарілкою дуже невелике.
43 слайд
Опис слайду:
Побудуємо піраміду (як показано на фото). Для цього покладемо на стіл центральну шашку, оточимо її чотирма шашками, що стоять так, щоб утворилася форма хреста. Покладемо тепер шашку на краї стоячих шашок, її зовнішня поверхня буде в площині, що стосується цих чотирьох шашок. Зробивши це, покладемо чотири шашки таким чином, щоб їхні центри були відповідно над центрами нижніх шашок. Ось і перший ряд. Продовжуємо в такий спосіб до п'ятого ряду. Подальша робота вимагає вже особливої обережності та спритності. Потрібно не лише прибрати шашки, що притримують стоячі, але ще й звільнити дві шашки, які закриті першим рядом. Викладемо з прибраних шашок шостий ряд, а потім останні покладемо на верх піраміди. Отримана споруда – приклад нестійкої рівноваги.
44 слайд
Опис слайду:
У ході проведених досліджень я з'ясувала, що таке рівновагу і як ним можна керувати. Для цього я провела досліди і дізналася, що з байдужої рівноваги можна перейти в нестійку, а з нестійкого в стійку. Отже гіпотеза у тому, що рівновагою можна управляти підтвердилася.
План-конспект уроку фізики
10 клас (базовий рівень)
УМК С.А. Тихомирової, Б.М. Яворського
Тема: Умови рівноваги тіл
Ціль – сформувати в учнів поняття рівноваги тіл, видів рівноваги.
Завдання:
Показати умови рівноваги тіл, що обертаються і не обертаються;
Розвивати практичні навички щодо визначення центру ваги тіл неправильної форми;
Виховувати риси толерантної особистості: взаємодопомога, співпраця, вміння об'єктивно оцінювати результати своєї діяльності та діяльності своїх товаришів.
Хід уроку.
Організаційний момент.
Попросити учнів привітатись спочатку стоячи на правій нозі, а потім стоячи на лівій нозі.
Вивчення нового матеріалу.
СЛАЙД 2
Питання учням: Що це за споруда? Чому така висока споруда, як Останкінська телевежа, коштує кілька десятиліть і не падає?
Якщо тіло спочиває щодо інерційної системи відліку, то кажуть, що воно знаходиться в рівновазі.
Оголошується тема уроку (СЛАЙД 3)
Практичне значення вивчення умов рівноваги тіл: будівництво будівель, мостів, тунелів, скульптур, монументів та інших будівель, конструювання машин та механізмів неможливе без знань про умови рівноваги тіл.
СЛАЙД 4. Визначення «статики ». Одночасно дане визначенняучні зачитують на с. 64 підручники та записують у зошит.
Питання учням: Який закон динаміки говорить про те, за яких умов тіло спочиває або рухається рівномірно та прямолінійно?
СЛАЙД 5. Згадати з учнями поняття «важеля» умов рівноваги важеля, тобто. тіла, що обертається.
СЛАЙД 6. Види рівноваги.
СЛАЙД 7. Рівноважність називаєтьсястійким якщо при невеликих зовнішніх впливах тіло повертається у вихідний стан рівноваги.
СЛАЙД 8. Рівноважність називаєтьсянестійким , якщо при невеликому зміщенні тіла із положення рівноваги рівнодіюча доданих до тіла сил відмінна від нуля і спрямована від положення рівноваги.
СЛАЙД 9. Якщо при невеликих усуненнях тіла з положення рівноваги рівнодіюча докладених до тіла сил дорівнює нулю, тіло перебуває в станібайдужого рівноваги.
Для подальшого вивчення умов рівноваги тіл необхідно ввести ще одне поняття –центр ваги.
СЛАЙД 10. Одночасно цю ухвалу учні зачитують на с. 68 підручника та одне з визначень записують у зошит.
ЗАКРИТИ ОБ'ЄКТИВ ПРОЕКТОРА
Якщо вертикальна лінія, проведена з центру ваги, перетинає площу опори, тіло перебуває встійку рівновагу.
Якщо вертикальна лінія, проведена з центру тяжіння, не перетинає площу опори, тілоперекидається.
Демонстрація 1: похила призма.
Фізкультхвилинка на розслаблення хребта і зняття напруги очей.
Демонстрація 2: неваляшка. Учні читають вірш С. Я. Маршакана с.72 підручника та відповідають на запитання № 7.
Завдання учням: сидячи на стільці, випрямити спину, ноги поставити під кутом. . Чи не нахиляючи корпус вперед і не рухаючи ноги під стілець, спробувати встати.
Питання учням: чому не вдається встати? (Бо центр ваги людського тіла, який розташовується в районі пупка, не перетинає площу опори, тобто стоп).
Повернути увагу учнів на початок уроку.Питання учням Що вам довелося зробити, щоб постояти спочатку на одній нозі, потім на іншій і не впасти? У яких видах спорту та видах мистецтва необхідно вміння тримати рівновагу?
СЛАЙД 11. Визначення центру ваги плоских фігур.
ЗАКРИТИ ОБ'ЄКТИВ ПРОЕКТОРА.
ПРАКТИЧНА РОБОТА "Визначення центру тяжкості плоскої фігури неправильної форми".
Обладнання: штатив з муфтою та лапкою, шматочок пробки (або ластика), голка (або декоративна кнопка), саморобний схил (наприклад, гудзик на подвійній нитці), вирізана з паперу фігура неправильної форми.
Хід роботи:
Закріпити пробку у лапці штатива.
На голку повісити схилу і приколоти фігуру за край до пробки.
Уздовж схилу провести олівцем лінію.
Зняти фігуру з пробки, повернути на деякий кут, знову прикріпити до пробки за інший край та провести ще одну лінію вздовж схилу.
Зробити досвід втретє.
Точка перетину трьох ліній і єцентр ваги.
Щоб перевірити правильність визначення центру ваги фігури, необхідно взяти стрижень авторучки і покласти на торцеву частину фігуру точкою перетину ліній. Якщо центр ваги визначений правильно, то фігура має бути рівноважною.
СЛАЙД 11. Пізанська вежа ( історична довідкапро дану пам'ятку архітектури).Питання учням: чому знаменита «падаюча» вежа досі не впала?
СЛАЙД 12. Скульптура В.І. Мухіною «Робітник та колгоспниця». (Історична довідка про історію створення даної скульптури). Зазвичай для жінки шарф є прикрасою. Його можна пов'язати на голову, накинути на плечі, надіти на шию. Але авторка вклала шарф в руку жінці і змусила його «летіти» повітрям.
ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ: § 20-22; використовуючи джерела літератури або інтернет-ресурси, відповісти на запитання: яке смислове значення має шарф у руці жінки з погляду фізики?
РЕЛАКСАЦІЯ: відеоролик "Екзотична архітектура".
Статика Розділ механіки, що вивчає умови, за яких тіло знаходиться в стані спокою Види рівноваги Види рівноваги стійке нестійке байдуже Види рівноваги стійке Види рівноваги стійке Види рівноваги стійке Види рівноваги стійке Види рівноваги нестійке Види рівноваги нестійке = min Eп= max байдуже Eп= const Визначте, якого виду рівноваги належить кожен випадок. Намалюйте вектор сили тяжіння. Як можна збільшити стійкість тіла? Яке тіло стійкіше: масивне чи легке? Площа опори менша чи більша? Який центр ваги низько чи високо? У якому випадку тіло буде у спокої? Умови рівноваги ЛЕБІДЬ, ЩУКА І РАК Коли в товаришах згоди немає, На лад їхня справа не піде, І вийде з нього не діло, тільки борошно. Якось Лебідь, Рак, та Щука Везти з поклажею воз узялися, І разом троє всі в нього впряглись; Зі шкіри лізуть геть, а возу все немає ходу! Поклажа для них здавалася б і легкою: Та Лебідь рветься в хмари, Рак задкує назад, а Щука тягне у воду. Хто винен із них, хто правий, - судити не нам; Та тільки віз і нині там. i Fi 0 Умови рівноваги Чи достатньо цієї умови? Fi 0 i Не завжди. F2 F1 F1 F 2 Необхідна та достатня умова рівноваги M i 0 i d1 d2 F1 F2 M 1 F1 d 1 M1 M F2 d 2 M 2 2 0 Необхідна та достатня умова рівноваги Для рівноваги тіла необхідно і достатньо, щоб моменти всіх сил щодо осі обертання були врівноважені: M ii 0 Чи буде літак у рівновазі? х Fпід Fтяж Який брусок перекинеться раніше при збільшенні кута нахилу? Алгоритм визначення перекидання тіла Початок Визначте приблизно положення центру тяжіння тіла Намалюйте вектор сили тяжіння тіла (вектор йде вертикально вниз із центру тяжіння) Так Лінія дії сил проходить через площу опори? Тіло не перекинеться Ні Тіло перекинеться Кінець Який брусок перекинеться раніше при збільшенні кута нахилу? Де повинен бути центр тяжіння автомобіля, щоб він не перекинувся на повороті? Експериментальне завдання Експериментальне завдання Експериментальне завдання Завдання на перекидання ВА α Fтяж β 1. Тіло перекинеться в тому випадку, якщо вектор сили тяжіння не проходить через площу опори. 2. Знайдемо кут нахилу площини α, при якому почнеться перекидання тіла: він повинен дорівнювати куту β . 3. Кут β знайдемо з геометричних міркувань (трикутник АВС): Алгоритм розв'язання задачі на ковзання тіла Початок Намалюйте вектори всіх сил, що діють на тіло (Fтяж, N, Fтр) Проведіть осі координат (вісь х зручно направити вздовж похилої площини, вісь у – перпендикулярно їй) Запишіть другий закон Ньютона в проекціях на осі координат (оскільки тіло не рухається, його прискорення дорівнює нулю) За визначенням сили тертя звідки виражаємо коефіцієнт тертя в залежності від кута нахилу Кінець Алгоритм розв'язання задачі на ковзання тіла = Fтяж cosα N Fтр Fтр ≤ Fтяж x Fтяж x Fтр = μ NN= Fтяж y α х α Fтяж Fтяж y Fтяж x ≥ μ Fтяж y Fтяж sinα ≥ μ Fтяж cosα tg α ≥ μ Центр тяжкості Центром тяжкості тіла називають геометричну точку, через яку проходить сила тяжкості тіла за будь-якого його положення в просторі. Поняття про центр тяжкості було вперше вивчено приблизно 2200 років тому грецьким геометром Архімедом, найбільшим математиком давнини. З того часу це поняття стало одним із найважливіших у механіці, а також дозволило порівняно просто вирішувати деякі геометричні завдання. Методи визначення центрів тяжкості. Метод симетрії. p align="justify"> При визначенні центрів тяжіння широко використовується симетрія тіл. Для однорідного тіла, що має площину симетрії, центр ваги знаходиться у площині симетрії. Для однорідного тіла, що має вісь або центр симетрії, центр ваги знаходиться відповідно на осі симетрії або в центрі симетрії. Центр тяжкості тіла довільної форми Квадрат Центр тяжкості тіла довільної форми Прямокутник Центр тяжкості тіла довільної форми Коло Центр тяжкості тіла довільної форми Трикутник Методи визначення центрів тяжіння Метод розбиття на частини. Деякі тіла складної форми можна розбити на частини, центри яких відомі. У разі центри тяжкості складних фігур обчислюються за загальним формулам, визначальним центр тяжкості, лише замість елементарних частинок тіла беруться його кінцеві частини, куди воно розбито. Центр тяжкості тіла довільної форми Експериментальний метод Центр тяжкості тіла довільної форми Експериментальний метод Центр тяжкості тіла довільної форми Розрахунковий метод xцт 3m F1 ml F2 Завдання на визначення центру мас подвійної зіркової системи Найяскравіша зірка північної півкулі неба – Сіріус з созв мас подвійної зоряної системи Насправді це не одна зірка, а дві, що обертаються навколо загального центру мас: Сіріус А – біла зірка головної послідовності (спектральний клас А1), – і Сіріус B – білий карлик. Завдання визначення центру мас подвійний зіркової системи Маса Сиріуса А 214% від маси Сонця, маса Сиріуса B становить 98% від маси Сонця, відстань з-поміж них 19,8 а.е. Визначити де знаходиться центр мас цієї зіркової системи. Завдання на визначення центру мас подвійної зіркової системи Відповідь: центр мас подвійної зірки Сіріус знаходиться приблизно на третині відстані між ними ближче до Сіріуса А. Методи визначення центрів тяжіння Метод негативних мас. Fтяж2 xцт Fтяж1 Методи визначення центрів тяжкості Метод негативних мас. Fтяж2 xцт Fтяж1 Відповідь: центр тяжкості фігури знаходиться на відстані R/6 від центру великого кола. Прочитайте текст і дайте відповідь на питання Навіщо центр ваги мають якомога нижче? Що змушує тіло, що плаває, повертатися, якщо центр тяжіння не знаходиться над точкою опори? Яка сила перекидає корабель у шторм, якщо вантажі змістилися? Де повинна розташовуватися точка застосування підйомної сили літака, щоб він був стійким? Яка енергія мінімальна у стійкого тіла? Домашнє завдання підручник «Фізика-10» Мякішев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотський Н.Н., §54-56, упр.10 №3, 5, 7. 1. Придумати та вирішити завдання на перебування центру тяжкості складної фігури; 2. Знайти центр ваги системи тел; 3. Вигадати експеримент з визначення центру тяжкості об'ємного тіла довільної форми (картоплини); 4. Зробити повітряного змія і прив'язати до нього мотузку так, щоб він добре слухався управління. Чому нелегко ходити канатом? Тому що площа опори різко зменшується. Ходити канатом нелегко, і не даремно нагороджують оплесками майстерного канатоходця. Однак іноді глядачі впадають у помилку та визнають за вершину майстерності хитрі трюки, які полегшують завдання. Артист бере сильно вигнуте коромисло з двома відрами води; відра виявляються лише на рівні каната. З серйозним обличчям, коли замовк оркестр, артист здійснює перехід по канату. Як ускладнений трюк, думає недосвідчений глядач. Насправді артист полегшив своє завдання, знизивши центр тяжкості. Рівновагу тіла, що має площу опори для рівноваги, необхідно, щоб вертикальна лінія, проведена через центр ваги тіла, проходила всередині контуру, утвореного точками опори (або всередині площини, на яку спирається тіло). Це правило поширюється і рівновагу підйомних кранів. Підйомні крани для важких вантажів встановлюють на платформах, забезпечених противагою. Завдяки противазі, коли кран піднімає важкий вантаж, загальний центр ваги крана, вантажу та противаги не виступає за чотирикутник, обмежений точками опори коліс на рейках. Як найкраще класти книги, якщо Ви хочете скласти з них чарку, причому так, щоб нахил був якнайбільше? До нової зустрічі!
Завантаження...
