Deschis lecție în fizică

Scopul lecției este de a extinde materialul de program pe tema: „Forțele naturii“ și îmbunătățirea abilităților și a abilităților de rezolvare a problemelor.

Obiective: Lecția

• consolidarea materialului studiat,
• formează la prezentarea studenților despre forțele, în general, și puterea fiecărui separat,
• formule se aplică în mod corect și de a construi în mod corespunzător desene în rezolvarea problemelor.

Lecția este însoțită de o prezentare multimedia.

Forța este o mărime vectorială, care este cauza tuturor mișcare ca o consecință a interacțiunii corpurilor. Interacțiuni vin în contact, cauzând deformarea, și fără contact. Deformarea este o schimbare în forma corpului sau a unor părți ale acestuia, ca rezultat al interacțiunii.

Sistemul Internațional de unități de Unități (SI), numit Newton forță (H). 1 H forță egală, care conferă o greutate corporală de referință de 1 kg de accelerare 1 m / s 2 în direcția forței. Un dispozitiv pentru măsurarea forței - dinamometru.

Forța asupra corpului depinde de:

1. Valoarea forței aplicate;
2. forța punctul de aplicare;
3. Direcția forței.

Prin natura sa, forțele sunt interacțiunile gravitaționale, electromagnetice, slabe și puternice la nivel de câmp. Prin forțele gravitaționale sunt forța de gravitație, greutatea corporală, forța de gravitație. Prin forțe electromagnetice includ forța elastică și forța de frecare. Prin interacțiuni la nivelul câmpului includ forțe, cum ar fi forța Coulomb, forța Amperi, forța Lorentz.

Luați în considerare puterea de ședere.

Forța gravitațională este determinată de legea gravitației universale, și are loc în corpurile interacțiuni gravitaționale ca orice masa corp având un câmp gravitațional. Două corpuri interacționează cu forțe egale în mărime și opuse în direcție, direct proporțional cu produsul masei și invers proporțională cu pătratul distanței dintre centrele lor.

G = 6,67. 10 -11 - constanta gravitațională, determinată Cavendish.

O manifestare a forței gravitației este forța gravitației, accelerația cădere liberă poate fi determinată prin formula:

În cazul în care: M - masa Pământului, rg - raza Pământului.

Sarcină. Se determină forța de a atrage reciproc masă două nave spațiale la 10 7 kg fiecare, situate la o distanță de 500 m unul de altul.

Întrebări.

1. Din ceea ce depinde de forța de gravitație?
2. Ca formulă gravitațională scrisă, acționând la înălțimea h de la suprafața Pământului?
3. Așa cum a măsurat constanta gravitațională?

Forța cu care Pământul atrage toate corpurile, numită forța de gravitație. Desemnat - Ftyazh. atașat la centrul de greutate, este direcționată radial spre centrul pământului este definit prin formula Ftyazh = mg.

În cazul în care: m - masa corpului; g - accelerația gravitațională (g = 9,8m / s 2).

Sarcină. gravitația la suprafața Pământului este 10H. Ce va fi egală cu o înălțime egală cu raza Pământului (6. 10 6 m)?

Întrebări.

1. În ce unități se măsoară prin coeficientul g?
2. Este cunoscut faptul că pământul nu este o sferă. Acesta este aplatizat la poli. Face același lucru cu forța de greutate al aceluiași corp pe stâlp și ecuator?
3. Cum de a determina centrul de greutate al corpului formei geometrice regulate și neregulate?

Forța cu care corpul actioneaza pe un suport orizontal sau vertical de suspensie, datorită gravitației, se numește greutate. Este - F, aplicat pe un suport sau o suspensie sub centrul de greutate, este îndreptată în jos.

În cazul în care organismul este în repaus, se poate argumenta că greutatea este egală cu forța gravitației și este definită prin formula F = mg.

În cazul în care organismul se deplasează cu o accelerație în sus, organismul este suprasolicitat. Greutatea este determinată de formula F = m (g + a).

greutate corporală de aproximativ două ori forța de gravitație asupra modulului (de două ori la suprasarcină).

În cazul în care organismul este accelerat în jos, organismul poate experimenta imponderabilitate în primele secunde ale mișcării. Greutatea este determinată prin formula F = m (g - a).

Sarcină. 80 kg de ridicare este în mișcare:

uniform;

• Se ridică cu accelerare de 4,9 m / s 2 în sus;
• Ea vine în jos cu aceeași accelerație.
• pentru a determina greutatea ascensorului, în toate cele trei cazuri.

Întrebări.

1. Greutatea este diferită de forța gravitației?
2. Cum de a găsi punctul de greutate?
3. Care este suprasarcină și imponderabilitate?

Forța generată de o mișcare a suprafeței corpului celuilalt îndreptată în direcția opusă mișcării se numește forța de frecare.

punctul de aplicare a forței de frecare sub centrul de greutate în direcția opusă mișcării de-a lungul suprafețelor de contact. Forța de frecare împărțită la forța de frecare statică, frecare de rulare, forța de frecare de alunecare. Rezistența frecare statică este forța care împiedică apariția pe suprafața mișcării corpului celuilalt. Când mersul pe jos, forța de frecare statică exercitată asupra tălpii, în funcție de accelerația umană. Când conexiunea de alunecare dintre atomii inițial corpurile imobili sunt rupte, frecarea scade. Forța de frecare depinde de viteza relativă a corpurilor în contact. Frecării este mult mai mică decât frecare de alunecare.

Forța de frecare este dată de:

În cazul în care: μ - coeficientul de frecare adimensional depinde de natura tratamentului de suprafață și combinarea materialelor (corpurile în contact forța de atracție a atomilor individuali de substanțe diferite depind substanțial de proprietățile lor electrice);

N - reacție suport forță - această forță elastică care apar la suprafață sub influența greutății corporale.

Pentru suprafețe orizontale: FFR = μmg

În mișcare corpul rigid în lichid sau gaz se produce forța de frecare vâscoasă. Forța de frecare vâscoasă este mult mai mică forță de frecare uscată. De asemenea, urmărește în direcția opusă a vitezei relative a corpului. Atunci când frecarea vâscoasă nu există frecare statică. Forța de frecare vâscoasă este puternic dependentă de viteza corpului.

Sarcină. Echipa Dog începe să urechiușă în picioare pe sănii de zăpadă, cu o greutate de 100 kg o forță constantă de 149N. De-a lungul ce interval de timp va trece prima cale de 200 de milioane de sanie în cazul în care coeficientul de frecare al skiduri de zăpadă 0,05?

Întrebări.

1. În ce condiții există frecare?
2. De atunci forța de frecare de alunecare depinde?
3. Atunci când frecarea este „util“ și când „nocive“?

În cazul în care deformarea corpului unei forțe care tinde să restabilească fosta mărimea și forma corpului. Aceasta se numește forța elastică.

Cel mai simplu tip de tulpină este de tracțiune sau compresiune.

Pentru deformări mici (| x | <

Acest raport exprimă legea Hooke stabilită experimental lui: forța elastică direct proporțională cu modificarea lungimii corpului.

Unde: k - coeficientul de rigiditate a corpului, măsurată în newtoni pe metru (N / m). Coeficientul de rigiditate depinde de forma corpului și dimensiunea, precum și pe material.

În fizică, legea lui Hooke pentru tulpina de tracțiune sau de compresiune este de obicei scrisă într-o altă formă:

În cazul în care: - deformarea relativă; E - modulul lui Young, care depinde numai de proprietățile materialului și nu depinde de mărimea și forma corpului. Pentru o varietate de materiale de modulul Young variază foarte mult. Pentru oțel, de exemplu, E 2 x 10 11 N / m 2 și pentru cauciuc E 2 x 10 6 N / m 2; - stres mecanic.

Când îndoire tulpina Fupr = - mg și Fupr = - K x.

Prin urmare, este posibil să se găsească coeficientul de rigiditate:

Tehnica este folosita adesea arcuri spirale. Atunci când tensiune sau compresie arcuri cu forță elastică, care se supune, de asemenea, legea lui Hooke, acolo torsiune și deformare de îndoire.

Sarcină. arcuri pistol pentru copii sunt comprimate la 3 cm. Determina apărute forța în ea elastică dacă constanta elastică este de 700 N / m.

Întrebări.

1. Ce determină rigiditatea corpului?
2. Explicați cauza forței elastice?
3. Din care amplitudinea forței elastice depind?

4. forta rezultanta.

Se numește forța rezultantă, înlocuind acțiunea mai multor forțe. Această forță este aplicată în rezolvarea problemelor cu utilizarea mai multor forțe.

Acesta acționează asupra organismului forța gravitațională și forța de reacție podea. Forța rezultantă, în acest caz, regula este un paralelogram și este definit prin formula

Pe baza determinării rezultantei poate interpreta a doua lege a lui Newton ca: forța rezultantă este egală cu produsul dintre accelerația corpului la masa sa.

Rezultanta celor două forțe care acționează pe aceeași linie în aceeași direcție, este egală cu suma modulii acestor forțe și este îndreptată spre acțiunea acestor forțe. Dacă forțele care acționează pe aceeași linie, dar în direcții opuse, forța rezultantă este egală cu diferența dintre forțele de acționare și module direcționate spre activități o rezistență mai mare.

Obiectiv: plan înclinat care formează un unghi de 30 °. Are o lungime de 25 m. corp în mișcare cu accelerație uniformă, a alunecat de pe avionul pentru 2s. Pentru determinarea coeficientului de frecare.

forță Arhimede - o flotabilitate care are loc într-un lichid sau gaz, și care acționează opus forței de gravitație.

Arhimede: un corp scufundat într-o forță de fluid sau gaz flotabilitate acționează egală cu greutatea fluidului deplasat

În cazul în care: - densitatea lichidului sau gazului; V - volumul corpului scufundat; g - accelerația gravitațională.

Sarcină. minge fier de volum 1dm 3 coborât în ​​lichid. Greutatea lui a scăzut la 8,9N. Care lichid este o minge?

Întrebări.

1. Care sunt condițiile de corpuri de înot?
2. Oare forta Arhimede depinde de densitatea unui corp scufundat într-un lichid?
3. Ca forță Arhimede îndreptate?

Forța centrifugă se produce atunci când se deplasează în jurul circumferinței și direcționată radial din centru.

În cazul în care: v este viteza liniară; r - raza cercului.

Conceptul folosit mecanica newtoniană masa gravitațională, la fel ca în acest electrodinamica primar este conceptul de sarcină electrică. sarcină electrică - o cantitate fizică ce caracterizează proprietățile particulelor sau organismele intră în vigoare interacțiune electromagnetică. Taxe interacționează cu forța Coulomb.

Unde: și q2 q1 - taxe interacționând măsurate în Cl (coulombi);

r - distanța dintre taxele; k - factorul de proporționalitate.

Acesta este adesea scris ca: în cazul în care - constanta dielectrică, care este egal cu 8,85. 12 octombrie Cl2 / (N. M 2).

Forțele de interacțiune ascultă legea a treia a lui Newton: F1 = - F2. Ele sunt forțe repulsive sub același semn al încărcăturii și a forțelor de atracție pentru diferite semne.

În cazul în care organismul acuzat interacționează cu mai multe corpuri încărcate, forța rezultantă care acționează asupra unui corp dat, este suma vectorială a forțelor care acționează asupra corpului tuturor celorlalte organisme încărcate.

Obiectiv: Puterea interacțiunii dintre două sarcini punctiforme identice la o distanță de 0,5 metri, este de 3,6 N. Găsiți valoarea acestor taxe?

întrebări:

1. De ce electrificarea încărcat prin frecare de frecare două corp?
2. Rămâne dacă aceeași greutate atunci când electrizant?
3. Care este sensul fizic al coeficientului de proporționalitate în legea lui Coulomb?

În conductorul parcurs de curent într-un câmp magnetic acționează Amperi.

În cazul în care: I - intensitatea curentului în conductorul; B - inducție magnetică; l - lungimea conductorului; - unghiul dintre conductor și direcția vectorului inducție magnetică.

Direcția acestei forțe poate fi determinată de regula din stânga.

În cazul în care mâna stângă ar trebui să fie poziționat astfel încât liniile de flux magnetic au fost în palma extins patru degete sunt îndreptate de-a lungul acțiunii curente, apoi îndoit degetul mare indică direcția forței Amperi.

Sarcină. determină direcția curentului în conductorul într-un câmp magnetic, în cazul în care acționează pe puterea conductorului are o direcție

întrebări:

1. În ce condiții este o forță de Amperi?
2. Cum de a determina direcția forței Amperi?
3. Cum de a determina direcția liniilor de flux magnetic?

Forța cu care câmpul electromagnetic acționează asupra orice, este în ea încărcat organism, numit forța Lorentz.

În cazul în care: q - cantitatea de încărcare; v - a vitezei particulei încărcată; B - inducție magnetică; - unghiul dintre vectorii inducție magnetică și viteza.

Direcția forței Lorentz poate fi determinată de regula din stânga.

Sarcină. un câmp magnetic omogen, inducția este egal cu 2 T, se mișcă de electroni, cu o viteză de 10 5 m / s perpendicular pe liniile de inducție magnetică. Calculați forța care acționează asupra electronului.

întrebări:

1. Ceea ce se numește forța Lorentz?
2. Care sunt condițiile de existență a forței Lorentz?
3. Cum de a determina direcția forței Lorentz?

În concluzie, lecția oferă o oportunitate pentru ca elevii să completeze în tabel.