Laisvas kritimas. Nesvarumas

Ši vaizdo pamoka skirta savarankiškas mokymasis tema „Vertikaliai į viršų mesto kūno judėjimas“. Šios pamokos metu mokiniai įgis supratimą apie kūno judėjimą laisvo kritimo metu. Mokytojas kalbės apie vertikaliai į viršų mesto kūno judėjimą.

Ankstesnėje pamokoje nagrinėjome laisvo kritimo kūno judėjimo klausimą. Prisiminkime, kad laisvuoju kritimu vadiname (1 pav.) tokį judėjimą, kuris vyksta veikiant gravitacijai. Gravitacijos jėga nukreipta vertikaliai žemyn išilgai spindulio link Žemės centro, gravitacijos pagreitis o lygus .

Ryžiai. 1. Laisvas kritimas

Kaip skirsis vertikaliai aukštyn mesto kūno judėjimas? Jis skirsis tuo, kad pradinis greitis bus nukreiptas vertikaliai į viršų, t.y., gali būti laikomas ir išilgai spindulio, bet ne į Žemės centrą, o atvirkščiai – nuo ​​Žemės centro į viršų (1 pav.). 2). Tačiau laisvojo kritimo pagreitis, kaip žinote, nukreiptas vertikaliai žemyn. Taigi, galime pasakyti taip: kūno judėjimas vertikaliai aukštyn pirmoje kelio dalyje bus sulėtintas, o šis lėtas judėjimas taip pat vyks laisvo kritimo pagreičiu ir taip pat veikiant gravitacijai.

Ryžiai. 2 Kūno, mesto vertikaliai aukštyn, judėjimas

Pažvelkime į paveikslą ir pažiūrėkime, kaip nukreipiami vektoriai ir kaip jis dera su atskaitos sistema.

Ryžiai. 3. Kūno, mesto vertikaliai aukštyn, judėjimas

Šiuo atveju atskaitos sistema yra prijungta prie žemės. Ašis Oy yra nukreiptas vertikaliai aukštyn, kaip ir pradinio greičio vektorius. Žemyn nukreipta gravitacijos jėga veikia kūną, o tai suteikia kūnui laisvo kritimo pagreitį, kuris taip pat bus nukreiptas žemyn.

Galima pastebėti tokį dalyką: kūnas bus judėti lėtai, pakils iki tam tikro aukščio, o tada prasidės greitai nukristi.

Mes nustatėme maksimalų aukštį, o .

Vertikaliai aukštyn mesto kūno judėjimas vyksta šalia Žemės paviršiaus, kai laisvojo kritimo pagreitį galima laikyti pastoviu (4 pav.).

Ryžiai. 4. Netoli Žemės paviršiaus

Pereikime prie lygčių, kurios leidžia nustatyti greitį, momentinį greitį ir nuvažiuotą atstumą nagrinėjamo judesio metu. Pirmoji lygtis yra greičio lygtis: . Antroji lygtis yra tolygiai pagreitinto judėjimo judesio lygtis: .

Ryžiai. 5. Ašis Oy nukreiptas į viršų

Apsvarstykite pirmąją atskaitos sistemą – atskaitos sistemą, susietą su Žeme, ašimi Oy nukreipta vertikaliai aukštyn (5 pav.). Pradinis greitis taip pat nukreiptas vertikaliai aukštyn. Ankstesnėje pamokoje jau sakėme, kad laisvojo kritimo pagreitis nukreipiamas žemyn išilgai spindulio link Žemės centro. Taigi, jei dabar sumažinsime greičio lygtį iki nurodyto atskaitos rėmo, gausime: .

Tai greičio projekcija tam tikru laiko momentu. Judesio lygtis šiuo atveju yra tokia: .

Ryžiai. 6. Ašis Oy nukreiptas žemyn

Apsvarstykite kitą atskaitos sistemą, kai ašis Oy nukreipta vertikaliai žemyn (6 pav.). Kas nuo to pasikeis?

. Pradinio greičio projekcija bus su minuso ženklu, nes jo vektorius nukreiptas aukštyn, o pasirinktos atskaitos sistemos ašis – žemyn. Šiuo atveju laisvojo kritimo pagreitis bus su pliuso ženklu, nes nukreiptas žemyn. Judesio lygtis: .

Kita labai svarbi sąvoka, kurią reikia apsvarstyti, yra nesvarumo sąvoka.

Apibrėžimas.Nesvarumas- būsena, kai kūnas juda tik veikiamas gravitacijos.

Apibrėžimas. Svoris- jėga, kuria kūnas veikia atramą arba pakabą dėl traukos į Žemę.

Ryžiai. 7 Svorio nustatymo iliustracija

Jei kūnas šalia Žemės arba nedideliu atstumu nuo Žemės paviršiaus juda tik veikiamas gravitacijos, tada jis neveiks atramos ar pakabos. Ši būsena vadinama nesvarumu. Labai dažnai nesvarumas painiojamas su gravitacijos nebuvimo sąvoka. Šiuo atveju reikia atsiminti, kad svoris yra veiksmas ant atramos ir nesvarumas- tai yra tada, kai nėra jokio poveikio paramai. Gravitacija yra jėga, kuri visada veikia šalia Žemės paviršiaus. Ši jėga yra gravitacinės sąveikos su Žeme rezultatas.

Pažvelkime į dar vieną svarbus punktas susijęs su laisvu kūnų kritimu ir judėjimu vertikaliai aukštyn. Kai kūnas juda aukštyn ir juda su pagreičiu (8 pav.), įvyksta veiksmas, lemiantis, kad jėga, kuria kūnas veikia atramą, viršija gravitacijos jėgą. Jei taip atsitinka, tokia kūno būsena vadinama perkrova arba pats organizmas yra perkrautas.

Ryžiai. 8. Perkrova

Išvada

Nesvarumo būsena, perkrovos būsena – tai kraštutiniai atvejai. Iš esmės, kai kūnas juda horizontaliu paviršiumi, kūno svoris ir gravitacijos jėga dažniausiai lieka lygūs vienas kitam.

Bibliografija

  1. Kikoin I.K., Kikoin A.K. Fizika: Proc. 9 ląstelėms. vid. mokykla - M.: Švietimas, 1992. - 191 p.
  2. Sivukhin D.V. Bendrasis fizikos kursas. - M .: Valstybinė technikos leidykla
  3. teorinė literatūra, 2005. - T. 1. Mechanika. - S. 372.
  4. Sokolovičius Yu.A., Bogdanova G.S. Fizika: vadovas su problemų sprendimo pavyzdžiais. - 2-asis leidimas, perskirstymas. - X .: Vesta: Leidykla "Ranok", 2005. - 464 p.
  1. Interneto portalas "eduspb.com" ()
  2. Interneto portalas "physbook.ru" ()
  3. Interneto portalas "phscs.ru" ()

Namų darbai

Klausimai.

1. Ar gravitacija veikia kūną, išmestą jam kylant?

Gravitacijos jėga veikia visus kūnus, nepriklausomai nuo to, ar jis išmestas aukštyn, ar ramybės būsenoje.

2. Kokiu pagreičiu juda išmestas kūnas, jei nėra trinties? Kaip šiuo atveju keičiasi kūno greitis?

3. Kas lemia didžiausią išmesto kūno kėlimo aukštį tuo atveju, kai oro pasipriešinimo galima nepaisyti?

Kėlimo aukštis priklauso nuo pradinio greičio. (Skaičiavimams žr. ankstesnį klausimą).

4. Ką galima pasakyti apie kūno momentinio greičio ir laisvojo kritimo pagreičio vektorių projekcijų ženklus šiam kūnui laisvai judant aukštyn?

Kai kūnas laisvai juda aukštyn, greičio ir pagreičio vektorių projekcijų ženklai yra priešingi.

5. Kaip buvo atlikti 30 paveiksle pavaizduoti eksperimentai ir kokios iš jų išplaukia išvados?

Eksperimentų aprašymą rasite 58-59 puslapiuose. Išvada: Jei kūną veikia tik gravitacija, tai jo svoris lygus nuliui, t.y. ji yra nesvarumo būsenoje.

Pratimai.

1. Teniso kamuoliukas metamas vertikaliai aukštyn su pradinis greitis 9,8 m/s. Kiek laiko užtruks, kol kamuolys pakils iki nulinio greičio? Kiek judesių iš metimo vietos atliks kamuolys šiuo atveju?


Tema: Laisvas kritimas. Nesvarumas

  • Pamokos tipas: sujungti.
  • Pamokos tikslas: suteikti studentams idėją apie laisvą kūnų kritimą, kaip ypatingą atvejį vienodas judesys, kurioje yra pagreičio vektoriaus modulis pastovią vertę visiems kūnams; formuoti gebėjimą apskaičiuoti kūno koordinates ir greitį bet kuriuo laisvai krintančio kūno momentu; pateikti nesvarumo sampratą.
  • Įranga pamokai: rutulys, popieriaus lapas, popierinis rutulys, metalinė moneta, popierinė moneta, įvairių masių rutuliai, Niutono vamzdis, PC ir ID.

  • 1. Pasirengimas pagrindinės medžiagos suvokimui.
  • 2. Naujos medžiagos mokymasis.
  • 3. Medžiagos tvirtinimas.
  • 4. Pamokos rezultatai.
  • 5. Namų darbai.

  • 1. Savarankiškas darbas:
  • 1 variantas. 1) Kokia yra kūno masė, kuriai veikiant 10 N jėga gaunamas 2 m/s2 pagreitis?
  • 2) Koks gali būti 25 N ir 10 N atstojamųjų jėgų modulis?
  • 2 variantas.1) Kokį pagreitį 20 N jėga suteikia 2 kg masės kūnui?
  • 2) Viena iš kūną veikiančių jėgų lygi 15 N. Kam lygi antroji jėga, jei šių jėgų atstojamosios modulis yra 5N?

  • 1) Perskaitykite ir matematiškai parašykite trečiąjį Niutono dėsnį.
  • 2) Kuo skiriasi tolygiai pagreitintas ir tolygus judėjimas?
  • 3) Užrašykite tolygiai pagreitinto judėjimo greičio nustatymo formulę.
  • 4) Užrašykite poslinkio nustatymo formulę vienodai pagreitinto judėjimo metu.
  • 5) Kokie modeliai būdingi tolygiai pagreitintam judėjimui?
  • 6) Kokie yra trečiojo Niutono dėsnio bruožai

  • Kadangi gravitacijos jėga, veikianti visus šalia Žemės paviršiaus esančius kūnus, yra pastovi, laisvai krintantis kūnas turi judėti pastoviu pagreičiu, tai yra tolygiai.

1.Istorinė informacija.

  • Aristotelio teorija: Kuo sunkesnis kūnas, tuo greičiau jis krenta.
  • prieštaravimas: jei lengvas kūnas kris lėčiau nei sunkusis, tai lengvasis kartu su sunkiuoju kris lėčiau (?), ar greičiau, nes sunkesnis?
  • 1) Numesti popieriaus lapą
  • ir popierinis rutulys. 2)
  • 2) Numesti skirtingą
  • pagal rutuliukų masę.
  • 3) Numeskite popierių ir
  • metalinė moneta 3)
  • atskirai ir kartu.


  • Eksperimentai su skirtingos masės kamuoliais, kurie buvo numesti nuo Pizos bokšto.
  • Kamuoliai nusileido beveik vienu metu.
  • Todėl, jei oro pasipriešinimo galima nepaisyti, visi krintantys kūnai juda tolygiai pagreitinti vienu pagreičiu.

  • Tą pačią išvadą darome tyrinėdami stroboskopines nuotraukas.
  • - fotografuojant reguliariais intervalais krintantį rutulį (vadovėlio psl. 53), nuotraukos įrodo, kad rutulys tolygiai įsibėgėja, o laisvojo kritimo pagreitis g = 9,8 m/s 2
  • žymimas g raide iš lotyniško žodžio gravitas („gravitas“), reiškiančio „svorį“.
  • Eksperimentai, atlikti naudojant „Niutono vamzdį“

patvirtina, kad laisvojo kritimo pagreitis tam tikrame Žemės taške nepriklauso nuo krintančių kūnų masės, tankio ir formos.


5. Skirtingos masės kūnų kritimo paaiškinimas su skirtingas greitis .

  • F 1 \u003d F t + F c F 2 \u003d F t + F c
  • F c F c
  • F 1 F t
  • F t F t =mg=m . 9,8 m/s 2

Formulės, apibūdinančios tolygiai pagreitintą judėjimą

Tolygiai pagreitintas judesys

Laisvas kritimas

V x \u003d V ox + a x t

Išmesto kūno judėjimas

S x \u003d V ox t + (a x t 2) / 2

S y \u003d V oy t + (gt 2) / 2

V y \u003d V o y -gt

X \u003d X 0 + V x0 t + (a x t 2) / 2

S=V oy t-(gt 2)/2

Y \u003d Y 0 + V 0y t + (g y t 2) / 2

Y \u003d V 0y t- (g y t 2) / 2


3. Kritančio kūno greičio ir koordinačių priklausomybė nuo laiko.


3. Vertikaliai aukštyn išmesto kūno greičio ir koordinačių priklausomybė laiku.

  • Tegul pradinė kūno padėtis yra koordinačių pradžia, nukreipkime y ašį žemyn, tada grafikai V y (t) ir Y (t) :

Nesvarumas yra būsena, kai kūno svoris yra lygus nuliui.

  • Tokia būsena atsiranda, jei kūną veikia tik gravitacija, kūnas juda į priekį laisvo kritimo pagreičiu.
  • Tai yra, ant spyruoklės pakabintas kūnas nesukelia jokios spyruoklės deformacijos, o ant atramos nejudantis kūnas neveikia jo jokios jėgos.
  • x P \u003d m (g - a) g \u003d a P \u003d 0

  • 1. Valdymas 13 (2) Pieštukas nukrenta nuo 80 cm aukščio stalo ant grindų. Nustatykite jo kritimo laiką.
  • 2. Ar skirtingų kūnų laisvojo kritimo iš to paties aukščio laikas bus vienodas?
  • 3. Akmuo nukrito nuo vienos uolos 2s, o nuo kitos 6s. Kiek kartų antroji uola yra aukštesnė už pirmąją?
  • Namų darbai:
  • § 13, 14, 13 pratimas (1.3); 192, 204, 207 Nr.
  • Atsakykite į klausimus po pastraipa, žinokite sąsiuvinyje įrašytas santraukas.

susitarimas

Vartotojų registravimo svetainėje "KOKYBĖS ŽENKLAS" taisyklės:

Draudžiama registruoti vartotojus su tokiais slapyvardžiais kaip: 111111, 123456, ytsukenb, lox ir kt.;

Draudžiama iš naujo registruotis svetainėje (kurti pasikartojančias paskyras);

Draudžiama naudoti kitų asmenų duomenis;

Draudžiama naudoti kitų asmenų elektroninio pašto adresus;

Elgesio taisyklės svetainėje, forume ir komentaruose:

1.2. Kitų vartotojų asmens duomenų skelbimas anketoje.

1.3. Bet kokie destruktyvūs veiksmai, susiję su šiuo ištekliu (destruktyvūs scenarijai, slaptažodžio atspėjimas, apsaugos sistemos pažeidimas ir kt.).

1.4. Nepadorių žodžių ir posakių naudojimas kaip slapyvardis; posakius, kurie pažeidžia įstatymus Rusijos Federacija, etikos ir moralės normos; žodžiai ir frazės, panašios į administracijos ir moderatorių slapyvardžius.

4. 2 kategorijos pažeidimai: baudžiamas visišku draudimu siųsti bet kokio tipo žinutes iki 7 dienų. 4.1. Informacijos, kuriai taikomas Rusijos Federacijos baudžiamasis kodeksas, Rusijos Federacijos administracinis kodeksas ir prieštarauja Rusijos Federacijos Konstitucijai, talpinimas.

4.2. Propaganda bet kokia ekstremizmo, smurto, žiaurumo, fašizmo, nacizmo, terorizmo, rasizmo forma; tarpetninės, tarpreliginės ir socialinės neapykantos kurstymas.

4.3. Nekorektiškas kūrinio aptarimas ir „KOKYBĖS ŽENKLO“ puslapiuose publikuotų tekstų ir pastabų autorių įžeidinėjimai.

4.4. Grasinimai forumo nariams.

4.5. Sąmoningai melagingos informacijos, šmeižto ir kitos informacijos, diskredituojančios tiek vartotojų, tiek kitų asmenų garbę ir orumą, pateikimas.

4.6. Pornografija avataruose, pranešimuose ir citatose, taip pat nuorodos į pornografinius vaizdus ir išteklius.

4.7. Atviras aptarimas apie administracijos ir moderatorių veiksmus.

4.8. Galiojančių taisyklių viešas aptarimas ir įvertinimas bet kokia forma.

5.1. Mat ir nešvankybės.

5.2. Provokacijos (asmeniniai išpuoliai, asmeninis diskreditavimas, neigiamos emocinės reakcijos formavimas) ir diskusijų dalyvių priekabiavimas (sistemingas provokacijų naudojimas vieno ar kelių dalyvių atžvilgiu).

5.3. Vartotojų provokavimas konfliktuoti tarpusavyje.

5.4. Šiurkštumas ir grubumas pašnekovų atžvilgiu.

5.5. Perėjimas prie individo ir asmeninių santykių išsiaiškinimas forumo temose.

5.6. Potvynis (identiški arba beprasmiai pranešimai).

5.7. Tyčinis slapyvardžių ir kitų vartotojų vardų rašymas įžeidžiančiu būdu.

5.8. Cituojamų žinučių redagavimas, jų reikšmės iškraipymas.

5.9. Asmeninio susirašinėjimo publikavimas be aiškaus pašnekovo sutikimo.

5.11. Destruktyvus trolinimas – tai tikslingas diskusijos pavertimas susirėmimu.

6.1. Per daug cituojami (per daug cituojami) pranešimai.

6.2. Naudojamas raudonas šriftas, skirtas moderatorių taisymui ir komentarams.

6.3. Moderatoriaus ar administratoriaus uždarytų temų diskusijos tęsinys.

6.4. Kurti temas, kurios neturi semantinio turinio arba yra provokuojančio turinio.

6.5. Temos ar įrašo pavadinimo sukūrimas visiškai arba iš dalies didžiosiomis raidėmis arba raštu užsienio kalba. Išimtis daroma nuolatinių temų pavadinimams ir moderatorių atidarytoms temoms.

6.6. Antraštės kūrimas didesniu nei įrašo šriftu ir antraštėje daugiau nei vienos paletės spalvos naudojimas.

7. Forumo taisyklių pažeidėjams taikomos sankcijos

7.1. Laikinas arba nuolatinis draudimas patekti į forumą.

7.4. Paskyros ištrynimas.

7.5. IP blokavimas.

8. Užrašai

8.1.Moderatorių ir administracijos sankcijų taikymas gali būti vykdomas be paaiškinimo.

8.2. Šios taisyklės gali keistis, apie kurias bus pranešta visiems svetainės nariams.

8.3. Vartotojams draudžiama naudoti klonus tuo laikotarpiu, kai blokuojamas pagrindinis slapyvardis. Tokiu atveju klonas užblokuojamas neribotam laikui, o pagrindinis slapyvardis gaus papildomą dieną.

8.4 Pranešimas, kuriame yra nepadori kalba, gali redaguoti moderatorius arba administratorius.

9. Administracija Svetainės "ZNAK QUALITY" administracija pasilieka teisę ištrinti bet kokius pranešimus ir temas be paaiškinimo. Svetainės administracija pasilieka teisę redaguoti žinutes ir vartotojo profilį, jei juose esanti informacija tik iš dalies pažeidžia forumo taisykles. Šie įgaliojimai taikomi moderatoriams ir administratoriams. Administracija pasilieka teisę prireikus šias Taisykles keisti ar papildyti. Taisyklių nežinojimas neatleidžia vartotojo nuo atsakomybės už jų pažeidimą. Svetainės administracija negali patikrinti visos vartotojų paskelbtos informacijos. Visi pranešimai atspindi tik autoriaus nuomonę ir negali būti naudojami vertinant visų forumo dalyvių nuomones kaip visumą. Svetainės darbuotojų ir moderatorių pranešimai yra jų asmeninės nuomonės išraiška ir gali nesutapti su redaktorių ir svetainės vadovų nuomone.