12.03 Тема: Виштовхувальна сила. Закон Архімеда
Дослід1. Якщо занурити у воду м` яч і випустити там його з
рук,він спливає. Чому? Зануримо тепер у цю ж рідину циліндр. Тіло потонуло. Чи діє сила в цьому разі? Підвісимо тепер цей же циліндр до пружини, спостерігаємо
її розтяг. Потім зануримо його у воду,
виявляємо скорочення пружини.(Забираємо воду і показуємо,що таке саме
скорочення пружини можна дістати, діючи на це тіло знизу вгору.) Чому? Подіяла сила,яка
виштовхнула м` яч з рідини. У фізиці її так і називають виштовхувальною силою Fв.
Причини виникнення
виштовхувальної сили.
На всі тіла,занурені в рідину діє Fв,і на ті що плавають і на ті,що тонуть. З’ясуємо причину виникнення цієї
сили. Обчислимо значення Fв для кубика,зануреного в рідину. Сили,з якими вода діє на
бічні грані бруска,будуть рівні й зрівноважують одна одну. Під дією цих сил
тіло тільки стискається. А сили, що діють на верхню і на нижню
грані,неоднакові. На верхню грань тисне зверху із силою F1 стовп рідини висотою h1.На рівні нижньої грані тіла тиск створює
стовп рідини висотою h2. Але h2 > h1,слідує F2 > F1. Тому тіло
виштовхується з рідини із силою:
Fв= F2-F1= P2S2-P1S1 = pgh2s2-pgh1s1=pgs(h2-h1);
h=h2-h1; s=s1=s2; sh=v, де pv-маса рідини в об’ємі кубика. Тому,
виштовхувальна сила виникає внаслідок того, що тиск рідини на різні ділянки
поверхні неоднаковий.
Fa=ρ рідини gv зануреного тіла
Закон Архімеда: на тіло, занурене в рідину або
газ, діє виштовхувальна сила, що напрямлена вертикально вгору і дорівнює вазі
рідини або газу в об’ємі зануреної частини тіла.
У невагомості ваговий тиск рідини відсутній, тиск рідини в усіх точках
однаковий. Тому в умовах невагомості ця сила не діє.
Домашнє завдання: параграф 38, сторінка 144-147. Вивчити закон Архімеда.
16.03 Тема: Плавання тіл. Повітроплавання.
На тіло,
що занурено в рідину діють дві сили: сила тяжіння, що спрямована вертикально
вниз, та архімедова сила, що спрямована вертикально вверх.
Розглянемо, що буде відбуватися з
тілом під дією цих сил, якщо спочатку воно було нерухоме:
1.
Якщо сила тяжіння більше архімедової
сили, то тіло буде занурюватись на дно, тонути;
2. Якщо
сила тяжіння дорівнює архімедовій силі, то тіло може знаходитися в рівновазі в
будь-якому місці рідини, тобто плавати;
3. Якщо
сила тяжіння менше архімедової сили, то тіло будо підійматися із рідини, тобто
спливати.
Коли ж тіло, що спливає, досягне
рідини, то при подальшому його русі вверх, архімедова сила буде зменшуватися.
Тому що буде зменшуватися об’єм частини тіла, що занурено в рідину, а
архімедова сила дорівнює вазі рідини в об’ємі тіла, що в неї занурено.
Коли архімедова сила стане дорівнювати силі тяжіння, тіло зупиниться
і буде плавати на поверхні, частково занурившись в рідину.
Домашнє завдання: параграф 39, сторінка 147-151. Вивчити умови рлавання тіл, продивитися роль сили тяжіння у плаванні тіл.
19.03 Тема: З'ясування умов плавання тіл
Повторити параграф 39, сторінка 147-151, виконати задачі № 258, 264 а також продвитися на сторінці 153 приклад виконання задач на визначення архімедової сили
30.03, 02.04 Тема: Плавання тіл. Повітроплавання
Повторити параграфи 38-39, с. 144-151. Виконати задачі № 260, 261, 266.
06.04 Тема: Розв'язування задач.
Розв'язати задачі №264, 267, 280. Продивитися весь попередній матеріал. Повторити параграфи 29-39. Підготуватися до контрольної роботи.
09.04 Тема: Контрольна робота за темою "Взаємодія тіл. Сила".
Виконати контрольну роботу. Контрольну роботу виконувати наподвійному листку.
13.04 Тема: Механічна робота.
Опрацювати параграф 40, сторінка 163-164, виписати головні правила та формули. Опрацювати матеріал поданний ниже.
1. Що таке механічна робота?
Слово «робота» у
повсякденному житті має багато значень. Ми використовуємо його :
Ø Для позначення професії (Оксана Дмитрівна працює
лікарем);
Ø Для позначення характеру діяльності (робота рятувальника
небезпечна);
Ø Для характеристики стану (холодильник працює);
Ø Для оцінки результату праці та характеристики складності
праці (вантажник виконав нескладну роботу з переносу ваги) і т.д.
Поняття «робота» у
фізиці має певний сенс. Механічна робота (або робота сили) відбувається в тому
випадку, коли відбувається рух тіла під дією сили. Наприклад, піднімаємо
що-небудь, пересуваємо, переносимо – відбувається механічна робота.
Французький учений
Віктор Понселе на початку ХІХст писав : «Дії, виконувані різними двигунами,
нескінченно різноманітні. Щоб мати можливість порівнювати їх між собою, треба ввести
величину, що для всіх двигунів служила б загальною мірою». Такою мірою Понселе
запропонував вважати добуток сили на переміщення точки її прикладання. Таку
величину він назвав механічною роботою.
Якщо напрямок сили F
збігається з напрямком переміщення S точки прикладання
сили, робота А дорівнює добутку модуля сили на модуль переміщення : А=FS.
·
Дослід
№1. Учень пропонує своїм
однокласникам за допомогою динамометра перемістити брусок горизонтальною
поверхнею столу. Питання : Чи виконується робота? Чому?
·
Робота
– скалярна величина, але скалярні
величини можуть бути позитивними, негативними або рівними нулю. Якщо напрямок
руху тіла збігається з напрямком прикладеної сили, то ця сила виконує додатну
роботу і її обчислюють за формулою А=FS. Якщо напрямок руху
протилежний напрямку дії сили, то ця сила виконує від’ємну роботу і її обчислюють за формулою А= - FS.
·
Дослід
№2. Учень підкидає м’яч
і ловить його. Пояснює дослід : коли м’яч летів вгору, то його робота додатна, коли ж він летить
вниз, то робота від’ємна.
·
Дослід
№3. Учень котить м’яч і пояснює, що робота додатна.
2. Коли робота дорівнює нулю?
З формули для роботи
сили А=FS випливає, що у випадку, коли хоча б один зі
співмножників дорівнює нулю, робота дорівнює нулю незалежно від величини іншого
співмножника.
Наприклад, тіла, що
лежать на столі, чинять тиск на стіл, але роботи не виконують (S=0).
Під час руху планет
по круговій орбіті навколо Сонця робота сили притягання дорівнює нулю.
За одиницю роботи
беруть роботу, яку виконує сила 1Н на шляху 1м :
[Дж]=1Н
1м.
1 Джоуль названо на
честь англійського вченого Джоуля, який досліджував механічний рух. (доповідь
учня про Джоуля).
·
Дослід
№4. Учні рівномірно переміщують горизонтальною поверхнею
столу брусок на відстані 20см, 30см, 40см і знімають покази динамометра. За
вивченою формулою розраховують значення роботи в цих трьох випадках.
Ø Чи змінюється робота із збільшенням сили?
Ø Чи змінюється робота із збільшенням переміщення?
3. Робота різних сил.
·
Робота
сили тяжіння. Коли тіло
рухається вниз, напрямок сили тяжіння збігається з напрямком переміщення. При
цьому робота сили тяжіння додатна й дорівнює : А=mgh.
Коли тіло рухається вгору, сила тяжіння спрямована протилежно переміщенню. Тому
під час руху тіла вгору робота сили тяжіння від’ємна й дорівнює : А= - mgh.
Наприклад, тіло, підкинуте вгору.
·
Робота
сили пружності. Коли стисла
пружина розпрямляється, сила пружності, що діє з її боку, спрямована так само,
як переміщення, тому робота сили пружності додатна. При цьому деформація
пружини зменшується, тобто при зменшенні деформації сила пружності пружини
виконує додатну роботу. Коли ми стискаємо недеформовану пружину, сила, що діє з
боку пружини, спрямована протилежно деформації. Виходить, при збільшенні
деформації сила пружності пружини виконує від’ємну роботу. Наприклад, пружина з важком «стрибає».
·
Робота
сил тертя. Сила тертя ковзання
або кочення спрямована завжди протилежно швидкості, а, отже, і переміщенню
тіла, тому робота сили тертя ковзання або кочення від’ємна. В результаті дії сили тяжіння або пружності
швидкість тіла може збільшуватись або зменшуватись : у першому випадку робота
додатна, у другому – від’ємна. А в результаті дії сили тертя ковзання або кочення швидкість тіла
завжди зменшується : робота цих сил завжди від’ємна.
У розглянутих вище випадках на тіло діяла тільки одна
сила. Якщо на тіло, що рухається, діє кілька сил, то кожна з них може
виконувати роботу. При цьому можна підрахувати й роботу кожної з них окремо, й
роботу рівнодійної цих сил.
16.04 Тема: Потужність.
Опрацювати параграф 41, сторінка 165-166, виписати головні правила та формули. Продивитися приклади рішення задач на с. 167.
23.04 Тема: Потужність. Розв'язування задач.
Повторити параграф 41. Виконати задачі № 294, 297, 300.
27.04 Тема: Механічна енергія та її види.
Опрацювати параграф 42, с. 170-174. Вивчити що таке механічна енергії та всі її види. Виписати головні визначення та формули. Вивчити їх.
29.04 Тема: Закон збереження й перетворення енергії в механічних процесах та його практичне застосування.
Опрацювати параграф 43, с. 175-177. Вивчити закон збереження й перетворення енергії. Виписати головні визначення та формули. Вивчити їх. Розглянути приклад рішення задач на сторінці 178.
04.05 Тема: Прості механізми. Момент сили. Важіль. Умови рівноваги.
Опрацювати параграфи 44-46, с. 181-189. Вивчити прості механізми, умови рівноваги важеля. Вивчити головні поняття та визначення, формули.
07.05 Тема: Розв'язування задач.
Виконати задачі № 334, 335, 354, с. 179-180.
14.05 Тема: Коефіцієнт корисної дії механізмів.
Опрацювати параграф 47, с. 191-192. Виписати та вивчити головні визначення та формули. Продивитися приклади рішення задач на с. 194-195. Розв'зати задачі № 384, 385.
18.05 Тема: Коефіцієнт корисної дії механізмів. Виконання задач.
Розв'язати задачі на с. 196-197. Задачі № 381, 391.
21.05 Тема: Підготовка до контрольної роботи. Повторення матеріалу.
Повторити весь матеріал за параграфи 40-47, с. 163-192.
25.05 Тема: Контрольна робота №5 "Механічна робота та енергія".
28.05 Тема: Узагальненя знань.
Повторити весь матеріал вивчений за рік.
Комментариев нет:
Отправить комментарий