Урок-лекция "Вес тела, движущегося с ускорением"

Сила упругости – Что ребята вы знаете о Fупр.?

а) что называется силой упругости.

б) когда возникает сила упругости.

в) куда направлена.

г) чему пропорциональна, формула.

Сила тяжести – Что ребята вы знаете о Fтяж.?

а) что называется?

б) куда направлена.

в) от чего зависит? Формула.

е) что такое g? g = ? Особенности g ?

ж) к чему прикладывается? Куда направлена?

Вес тела

а) что называется весом покоящегося тела?

б) какая природа этой силы?

в) на что действует? (к чему приложена)

г) формула. P = mg – если тело покоится или равномерно движется.

Б) P = mg и F = mg

– Одинаковы ли эти силы?

1. разная природа
2. действуют на разные тела
3. различны точки приложения.

В) работа с карточками (они повешены на магнитной доске)

1. Какая сила изображена?
2. Чем отличаются изображённые силы?

Г) От чего зависит

Fт ? - зависит от m тела

Fу? - зависит от x-удлинения

P ? - от массы тела, при условии

1. Новый материал:

Выясним, что происходит с (весом), когда тело движется по вертикали вниз.

Учащиеся самостоятельно проделывают опыт на столах и убеждаются в результате опыта.

Учитель проговаривает: а) учащиеся держат динамометр с грузом в руке

- Что происходит под действием груза?

- Какие силы возникают?

- Чему по модулю равен вес?

- Сравнить можно силы только … (одной природы)

- Что происходит со стрелкой динамометра, когда опускают динамометр с грузом вниз?

- Стрелка возвращается на «0» т.е. вес уменьшается.

- Докажем это.

Сделаем рисунок, обозначим все действующие силы.

- Выберем ось по направлению ускорения.

- Какой закон описывает это движение?

- Какие силы действуют?

Запишем уравнение второго закона Ньютона.

Чему равна проекция вектора, как она определяется? | Fy | = | P |

Вес уменьшился, т.е. P0 = mg > P = m(g – a), так как g > (g – a)

Вывод (сами учащиеся формируют):

Если тело вместе с опорой или подвесом движется с ускорением, которое направлено вниз, то его вес уменьшается по сравнению с весом покоящегося тела.

- Это тело двигалось по вертикали, а изменится ли вес тела движущегося по окружности?

Задача:

Автомобиль массой m движется по выпуклому мосту, радиусом r, со скоростью v. Чему равен вес автомобиля в верхней точке моста.

Учащийся сам выполняет эту задачу у доски, проговаривая каждый шаг.

Вывод: Если тело движется по выпуклой окружности вниз, то его вес уменьшается по сравнению с весом покоящегося тела.

Рассмотрим второй способ движения.

Когда груз вместе с динамометром движется вверх. Учащиеся самостоятельно проделывают этот опыт и убеждаются, что стрелка отклоняется вниз.

Меняется Fy т. е. меняется и P – он увеличивается – докажем.

Запишем II закон Ньютона – уравнение

Сравним P0= mg и P = m(g + a)

Вывод (дети сами): Если тело движется с ускорением вверх, то его вес больше веса покоящегося тела.

- Может ли уменьшиться вес тела, движущегося по окружности? (да)

- А в какой точке больше в верхней или в нижней?

Задача:

Рассчитать вес летчика массой m, выводящего самолёт из пикирования со скоростью v, и радиусом окружности r?

Учащиеся самостоятельно выполняют эту задачу, один у доски проговаривая каждый шаг.

Оy: - mg + N = ma | N | = | P |

P = m (g + a) a = v 2 /R

Вывод: вес лётчика увеличится.

Если вес человека, в данном случае лётчика, увеличивается, при движении вверх, то этот человек испытывает перегрузку.

Привести примеры перегрузки.

а) космонавт при старте ракеты – испытывает 10P0.

- Мы с вами на поверхности Земли можем испытывать перегрузку?

б) качели – «лопенги».

в) поднимаемся на 5-й, 9-й этажи.

г) прыгаем на физкультуре, подымаемся по шведской стенке.

Но эти перегрузки незначительны.

Рассмотрим ещё один вид движения.

Опыт (проделывают учащиеся самостоятельно и наблюдают):

Динамометр с грузом подняли и выпустили из рук. Что произошло со стрелкой?

Нет Fy = 0 > P = 0 т. е. вес отсутствует.

Это явление называется невесомостью.

- При каком условии P = 0 – свободном падении. т. е. а = g

Каждый из вас был на поверхности Земли в состоянии невесомости (прыжки с вышки).

1. Итог урока.

Итак, мы с вами сегодня на уроке вывели формулы веса тел движущихся вертикально вверх и вниз, и увидели, что при подъёме вверх вес увеличивается, а при опускании вниз вес уменьшается. Вывести алгоритм таких задач и всё это закрепили.