Практическое занятие № 2

Практическое занятие № 1

Наименование занятия:Кинематика механического движения..

Цель занятия: отработать навык решения задач по кинематике.

Подготовка к занятию: лекции № 1 – 2. Касьянов В.А. Физика. 10 класс. §1–12.

В-1

Задание на занятие:

1. а) Приведите примеры задач, в которых поезд можно считать материальной точкой.

б) Установите траекторию точки А относительно точек В и С на рисунке справа.

в) Мальчик вышел из дому и прошел по прямым улицам сначала два квартала - на восток, а затем 2 квартала - на север. Определите путь и модуль перемещения, если длина квартала 150 м.

2. Уравнения движения двух автомобилей и . Найти время и координату встречи автомобилей. Задачу решить графически.

3. Скорость поезда на подъеме 30 км/ч, а на спуске – 90 км/ч. Определите среднюю скорость поезда на всем участке пути, если спуск в два раза длиннее подъема.

4. Скорость лодки относительно воды 4 км/ч, а скорость течения 2 км/ч. За какое время лодка пройдет 12 км по течению реки? Против течения?

5. За какое время автомобиль, двигаясь из состояния покоя с ускорением 0,5 м/с², пройдет путь 30 м?

6. Мяч падает с начальной скоростью 5 м/с. Какой будет его скорость через 3 с после начала падения?

7. Колесо мотоцикла радиусом 0,25 м вращается с частотой 8 Гц. Какова скорость вращения колеса? Какой путь проехал мотоцикл, если колесо совершило 1000 оборотов?

8. По графику проекции скорости построить график проекции ускорения и график проекции перемещения тела.

В-2

Задание на занятие:

1. а) Приведите примеры задач, в которых поезд нельзя считать материальной точкой.

б) Установите траекторию точки А относительно точек В и С на рисунке справа.

в) Мячик упал с высоты 4 м, отскочил от земли и был пойман на половине высоты. Каков путь и модуль перемещения мячика?

2. Вдоль оси OX движутся два тела, координаты которых изменяются согласно формулам: и . В какой момент времени тела встретятся? Найдите координату точки встречи. Задачу решить графически.

3. Автомобиль ехал 5 ч со скоростью 80 км/ч, а на следующие 200 км потратил 7 ч. Какова средняя скорость автомобиля на всем пути?

4. Два автомобиля движутся навстречу друг другу со скоростями 90 км/ч и 60 км/ч относительно земли. Определите модуль скорости первого автомобиля относительного второго.

5. Электропоезд, отходящий от станции, в течении 0,5 мин двигался с ускорением 0,8 м/с2. Определите путь, который он прошел за это время, и скорость в конце этого пути.

6. Камень бросили вертикально вниз с начальной скоростью 5 м/с. С какой высоты бросили камень, если он падал 2 с?

7. Скорость точек экватора Юпитера при его вращении вокруг своей оси равна 2 км/с. Найти период вращения Юпитера вокруг своей оси и центростремительное ускорение точек экватора.

8. По графику проекции скорости построить график проекции ускорения и график проекции перемещения тела.

 

Содержание отчёта:

1. Записать наименование и цель занятия.

2. Ответить на контрольные вопросы и получить допуск к работе.

3. Выполнить задания.

Контрольные вопросы:записать формулы для вычисления:

1. скорости прямолинейного равномерного движения;

2. ускорения, скорости и перемещения при прямолинейном равноускоренном движении;

3. пути, скорости, ускорения при движении по окружности;

4. периода и частоты периодического движения

ПРИЛОЖЕНИЕ

Кинематика - раздел механики, в котором изучается механическое движение, без учета масс тел и причин, которые обеспечивают это движение.

Основная задача кинематики - описать движение тела в пространстве в зависимости от времени, не выясняя причин движения.

Материальная точка - модель тела, размерами которого в рассматриваемых условиях можно пренебречь.

Траектория - линия, вдоль которой движется тело.

Путь - длина траектории.

Перемещение - вектор, соединяющий начальное и конечное положения тела.

Средняя скорость перемещения равна отношению полного перемещения к промежутку времени, за которое это перемещение совершено.

Ускорение- векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости.

Равномерное движение – движение, при котором материальная точка за любые равные промежутки времени совершает равные перемещения.

Траектория равномерного прямолинейного движения - прямая линия.

Для физических величин характеризующих движение имеем:

Равноускоренным движением называют движение с ускорением, постоянным по модулю и направлению. При равноускоренном движении скорость тела изменяется, ускорение остается постоянным.

Для физических величин характеризующих движение имеем:

Скорость движения тела по окружности называют линейной скоростью. При равномерном движении по окружности модуль линейной скорости материальной точки со временем не изменяется, но изменяется ее направление.

Модуль линейной скорости равен отношению пройденного пути к промежутку времени.

Угловая скорость равна отношению угла поворота радиус-вектора к промежутку времени, за который этот угол пройден.

Связь между линейной и угловой скоростью определяется следующим равенством:

Практическое занятие № 2

Наименование занятия:Динамика механического движения.

Цель занятия: научиться применять законы Ньютона для решения задач.

Подготовка: лекция № 3. Касьянов В.А. Физика. 10 класс. § 14 – 21.

В-1

Задание на занятие:

1. На столе лежит брусок. Какие силы действуют на него? Почему брусок покоится? Изобразите силы графически.

2. а) Нарисуйте результирующую силу:

б) Тело массой 400 г соскальзывает с наклонной плоскости длиной 80 см, имея начальную скорость 2 м/с. Определить, какую скорость имело тело в конце наклонной плоскости, если равнодействующая всех сил, действующих на тело равна 1,25 Н.

3. Шар массой 1 кг сталкивается с шаром неизвестной массы. Полученные ими ускорения равны 0,2 и 0,4 м/с² соответственно. Определите значение силы их взаимодействия и массу второго шара. Трением пренебречь.

4. С какой силой притягиваются два вагона массой по 80 т каждый, если расстояние между ними 1 км?

5. На сколько удлинится рыболовная леска жесткостью 0.68 кН/м при поднятии вертикально вверх рыбы массой 250 г?

6. Масса человека 70 кг. Определите его вес и силу тяжести, действующую на него в кабине лифта: а) перед началом подъема; б) при торможении с ускорением 2 .

7. Брусок массой 4 кг лежит на столе, коэффициент трения равен 0.25. Какая сила трения действует на брусок, если его тянут в горизонтальном направлении с силой: а) 5 Н; б) 11 Н?

8. К концам шнура, перекинутого через блок, подвешены грузы с массами 100 г и 150 г. Найдите ускорения грузов, силу натяжения шнура и показания динамометра, на котором висит блок.

В-2

Задание на занятие:

1. Парашютист спускается, двигаясь равномерно и прямолинейно. Действие каких сил компенсируется? Сделайте чертеж.

2. а) Нарисуйте компенсирующую силу:

б) Покоящаяся хоккейная шайба массой 250 г после удара клюшкой, длящегося 0.02 с, скользит по льду со скоростью 30м/с. Определите среднюю силу удара.

3. Шар массой 1 кг сталкивается с шаром массы 2 кг, при этом второй шар получил ускорение равное 0,2 м/с². Определите значение силы их взаимодействия и ускорение первого шара. Трением пренебречь.

4. Определите силу тяготения между Землей и Солнцем, если массы их 6 кг и 2 кг соответственно и расстояние между ними 1.5 м.

5. Жесткость резинового жгута 140 Н/м. Какова жесткость половины этого жгута? Ответ обоснуйте.

6. Космическая ракета при старте с поверхности Земли движется вертикально с ускорением 18 . Найдите вес летчика-космонавта массой 70 кг в кабине при старте ракеты.

7. Брусок массой 4 кг лежит на столе, коэффициент трения равен 0.25. Какая сила трения действует на брусок, если его тянут в горизонтальном направлении с силой: а) 4 Н; б) 12 Н?

8. Грузовик, массой 4,5 т трогается с места и движется равноускоренно 500 м. Найти его скорость к концу разгона, если коэффициент трения 0,1. Сила тяги 6 кН.

Содержание отчёта:

1. Записать наименование и цель занятия.

2. Ответить на контрольные вопросы и получить допуск к работе.

3. Выполнить задания.

Контрольные вопросы:

1) Сформулировать законы Ньютона.

2) Записать формулы для вычисления

a) силы Всемирного тяготения;

b) силы тяжести;

c) силы упругости;

d) силы трения.

3)Какие вы знаете виды силы упругости; виды силы трения?

ПРИЛОЖЕНИЕ

Динамика- раздел механики, в котором исследуется влияние взаимодействия тел на их механическое движение.

Основная задача динамики - определить положение тела в любой момент времени по известным начальным условиям и силам, действующим на тело.

Сила - векторная физическая величина, мера воздействия на тело со стороны других тел или полей.

Законы Ньютона:

Первый закон Ньютона

Существуют такие системы отсчета относительно которых тело покоится или равномерно прямолинейно движется при отсутствии или компенсации внешних воздействий.

Второй закон Ньютона

Ускорение, приобретаемое материальной точкой в инерциальной системе отсчета пропорционально действующей на точку силе и обратно пропорционально ее массе и по направлению совпадает с силой.

Третий закон Ньютона

В инерциальной системе отсчета силы, с которыми две материальные точки действуют друг на друга, направлены вдоль одной прямой, соединяющей эти точки. Эти силы равны по модулю и противоположны по направлению.

I. Закон всемирного тяготения:

Между двумя материальными точками действуют силы взаимного притяжения, пропорциональные произведению масс точек, обратно пропорциональные квадрату расстояния между ними.

Сила, с которой Земля притягивает тела, называется силой тяжести.

II. Сила упругости

- сила, возникающая при деформации тела и противодействующая этой деформации.

Закон Гука: При упругой деформации растяжения (или сжатия) модуль силы упругости прямо пропорционален абсолютному значению изменения длины тела.

Виды силы упругости:

1. Сила реакции опоры ( )возникает в опоре тогда, когда тело деформирует ее, притягиваясь к Земле. Эта сила направлена вверх и приложена к телу, сжимающему опору.

2. Вес ( )–это сила, с которой тело действует на опору или подвес вследствие тяготения к Земле. Вес направлен вниз и приложен к опоре.

3. Сила нормального давления ( )действует, например, на наклонную плоскость со стороны тела, притягивающегося к Земле. Эта сила направлена по нормали (перпендикулярно) к поверхности и приложена к телу.

4. Сила натяжения нити ( )возникает в нити при ее растяжении под влиянии тела, тяготеющего к Земле. Эта сила приложена к телу.

5. Архимедова сила ( ) –это сила, которая возникает в жидкости или газе при их сжатии телом, тяготеющем к Земле. Архимедова сила приложена к телу и является ответной реакцией жидкости (газа) на силу нормального давления (вес) тела.

III. Трение

- взаимодействие между соприкасающимися телами, препятствующее их относительному перемещению.

Виды силы трения:

1.Сила трения покоя - сила, препятствующая движению одного тела по поверхности другого.

2.Трение скольжения - трение, характеризующееся относительным перемещением соприкасающихся тел.

3.Сила трения качениядействует на колеса, катки, катящиеся бревна и т.д.

4. Жидкое трениевозникает при движении в жидкостях или газах.