 |
Разработка систем экспериментальных заданий по теме «Динамика». Методические рекомендации по применению на уроках физики
|
|
|
|
На изучение темы Динамика отводится 18 часов.
Силы сопротивления при движении твердых тел в жидкостях и газах.
Для этой темы нами было предложено следующее экспериментальное задание:
Цель эксперимента: Показать, как скорость воздуха влияет на полет самолета.
Материалы: маленькая воронка, мячик для настольного тенниса.
Процесс:
Переверните воронку широкой частью вниз.
Вложите мячик в воронку и поддерживайте его пальцем.
Дуйте в узкий конец воронки.
Перестаньте поддерживать пальцем мячик, но продолжайте дуть.
Итоги: Мячик остается в воронке.
Почему? Чем быстрее мимо мяча проходит воздух, тем меньше давления он оказывает на мяч. Давление воздуха над мячом гораздо меньше, чем под ним, поэтому мячик поддерживается находящимся под ним воздухом. Благодаря давлению движущегося воздуха крылья самолета как бы подталкиваются вверх. Благодаря форме крыла воздух быстрее передвигается над его верхней поверхностью, чем под нижней. Поэтому возникает сила, которая толкает самолет вверх - подъемная сила. [5, с. 26].
Разработка систем экспериментальных заданий по теме «Законы сохранения в механике». Методические рекомендации по применению на уроках физики
На тему законы сохранения в механике отводится 16 часов.
Закон сохранения импульса. (5 часов)
Для этой темы нами было предложено следующее экспериментальное задание:
Цель: изучение закона сохранения импульса.
Каждый из Вас наверное сталкивался с такой ситуацией: Вы бежите с определенной скоростью по коридору и сталкиваетесь со стоящим человеком. Что происходит с этим человеком? Действительно, он начинает двигаться, т.е. приобретает скорость.
|
|
|
Проделаем опыт по взаимодействию двух шаров. На тонких нитях висят два одинаковых шарика. Отведем в сторону левый шар и отпустим. После столкновения шаров левый остановится, а правый придет в движение. Высота, на которую поднимется правый шар, будет совпадать с той, на которую до этого был отклонен левый шар. То есть левый шар передает правому весь свой импульс. На сколько уменьшится импульс первого шара, на столько же увеличится импульс второго шара. Если же говорить о системе 2-х шаров, то импульс системы остается неизменным, то есть сохраняется.
Такое соударение называется упругим (слайды № 7-9).
Признаки упругого соударения:
- Нет остаточной деформации и, следовательно, выполняются оба закона сохранения в механике.
- Тела после взаимодействия движутся совместно.
- Примеры подобного вида взаимодействия: игра в теннис, хоккей и т. п.
- Если масса подвижного тела больше массы неподвижного (m1 > m2), то оно уменьшает скорость, не меняя направления.
- Если наоборот, то первое тело от него отражается и движется в противоположную сторону.
Существует также неупругое соударение
Понаблюдаем: возьмем один большой шарик, один маленький. Маленький шарик покоится, а большой приводим в движение по направлению к маленькому.
После столкновения шарики движутся вместе с одной скоростью.
Признаки упругого соударения:
- В результате взаимодействия тела движутся совместно.
- У тел появляется остаточная деформация, следовательно, механическая энергия превращается во внутреннюю энергию.
- Выполняется только закон сохранения импульса.
- Примеры из жизненного опыта: столкновение метеорита с Землёй, удары молотком по наковальне и т. п.
- При равенстве масс (одно из тел неподвижно) теряется половина механической энергии,
- Если m1 много меньше m2, то теряется её большая часть (пуля и стена),
- Если наоборот, передается незначительная часть энергии (ледокол и маленькая льдина).
То есть существует два вида столкновений: упругие и неупругие. [9, с. 325].
|
|
|
