Закон збереження імпульсу руху ракети. Конспект уроку "Закон збереження імпульсу

Імпульс сили та імпульс тіла

Як було показано, другий закон Ньютона може бути записаний у вигляді

Ft = mv-mv o = p-p o = D p.

Векторну величину Ft, що дорівнює добутку сили на час її дії, називають імпульсом сили. Векторну величину р=mv, рівну добутку маси тіла на його швидкість, називають імпульсом тіла.

У СІ за одиницю імпульсу прийнято імпульс тіла масою 1 кг, що рухається зі швидкістю 1 м/с, тобто. одиницею імпульсу є кілограмметр за секунду (1 кг·м/с).

Зміна імпульсу тіла D p за час t дорівнює імпульсу сили Ft, що діє на тіло протягом цього часу.

Поняття імпульсу одна із фундаментальних понять фізики. Імпульс тіла є однією з величин, здатних при певних умовзберігати своє значення незмінним(але модулю, і за напрямом).

Збереження повного імпульсу замкнутої системи

Замкнутою системоюназивають групу тіл, які не взаємодіють з жодними іншими тілами, які не входять до складу цієї групи. Сили взаємодії між тілами, що входять до замкнутої системи, називають внутрішніми. (Внутрішні сили зазвичай позначають літерою f).

Розглянемо взаємодію тіл усередині замкнутої системи. Нехай дві кулі однакового діаметра, виготовлені з різних речовин(т. е. мають різні маси), котяться по ідеально гладкій горизонтальній поверхні і стикаються один з одним. При ударі, який ми вважатимемо центральним і абсолютно пружним, змінюються швидкості та імпульси куль. Нехай маса першої кулі m 1 його швидкість до удару V 1 а після удару V 1 "; маса другої кулі m 2 його швидкість до удару v 2 після удару v 2 ". Відповідно до третього закону Ньютона, сили взаємодії між кулями дорівнюють модулю і протилежні за напрямом, тобто. f 1 = -f 2 .

Відповідно до другого закону Ньютона, зміна імпульсів куль у результаті їх зіткнення дорівнює імпульсам сил взаємодії з-поміж них, тобто.

m 1 v 1 "-m 1 v 1 =f 1 t (3.1)

m 2 v 2 "-m 2 v 2 =f 2 t (3.2)

де t – час взаємодії куль.
Почленно склавши вирази (3.1) та (3.2), знайдемо, що

m 1 v 1 "-m 1 v 1 +m 2 v 2 "-m 2 v 2 =0.

Отже,

m 1 v 1 "+m 2 v 2 "=m 1 v 1 +m 2 v 2

чи інакше

p 1 " + p 2 " = p 1 + p 2 . (3.3)

Позначимо р 1 " + р 2 " = р " і р 1 + р 2 = p.
Векторну суму імпульсів усіх тіл, що входять до системи, називають повним імпульсом цієї системи. З (3.3) видно, що р"=р, тобто р"-р=D р=0, отже,

p = p 1 + p 2 = const.

Формула (3.4) виражає закон збереження імпульсу у замкнутій системі, який формулюють так: повний імпульс замкнутої системи тіл залишається постійним за будь-яких взаємодій тіл цієї системи між собою.
Іншими словами, внутрішні сили не можуть змінити повного імпульсу системи ні за модулем, ні за напрямом.

Зміна повного імпульсу незамкнутої системи

Групу тіл, що взаємодіють не лише між собою, а й з тілами, що не входять до складу цієї групи, називають незамкненою системою. Сили, з якими на тіла даної системи діють тіла, що не входять до цієї системи, називають зовнішніми (зазвичай зовнішні сили позначають літерою F).

Розглянемо взаємодію двох тіл у незамкненій системі. Зміна імпульсів даних тіл відбувається як під дією внутрішніх сил, і під дією зовнішніх сил.

Згідно з другим законом Ньютона, зміни імпульсів тіл, що розглядаються, у першого і другого тіл становлять.

D р 1 = f 1 t+F 1 t (3.5)

D р 2 = f 2 t+F 2 t (3.6)

де t - час дії зовнішніх та внутрішніх сил.
Почленно склавши вирази (3.5) та (3.6), знайдемо, що

D (p 1 +p 2)=(f 1 +f 2)t +(F 1 +F 2)t (3.7)

У цій формулі р=р 1 +р 2 - повний імпульс системи, f 1 +f 2 =0 (оскільки за третім законом Ньютона (f 1 =-f 2), F 1 +F 2 =F - рівнодіюча всіх зовнішніх сил , що діють на тіла даної системи.З урахуванням сказаного формула (3.7) набуває вигляду

D р = Ft. (3.8)

З (3.8) видно, що повний імпульс системи змінюється лише під впливом зовнішніх сил.Якщо система замкнута, т. е. F=0, то D р=0 і, отже, р=const. Таким чином, формула (3.4) є окремим випадком формули (3.8), яка показує, за яких умов повний імпульс системи зберігається, а за яких - змінюється.

Реактивний рух.
Значення робіт Ціолковського для космонавтики

Рух тіла, що виникає внаслідок відокремлення від нього частини його маси з деякою швидкістю, називають реактивним.

Всі види руху, крім реактивного, неможливі без наявності зовнішніх для даної системи сил, тобто без взаємодії тіл даної системи довкіллям, а для здійснення реактивного руху не потрібна взаємодія тіла з навколишнім середовищем.Спочатку система спочиває, тобто її повний імпульс дорівнює нулю. Коли з системи починає викидатися з деякою швидкістю частина її маси, то (оскільки повний імпульс замкнутої системи за законом збереження імпульсу повинен залишатися незмінним) система отримує швидкість, спрямовану в протилежний бік. Справді, оскільки m 1 v 1 +m 2 v 2 =0, то m 1 v 1 =-m 2 v 2 тобто.

v 2 =-v 1 m 1 /m 2 .

З цієї формули випливає, що швидкість v 2 отримана системою з масою m 2 залежить від викинутої маси m 1 і швидкості v 1 її викидання.

Тепловий двигун, в якому сила тяги, що виникає за рахунок реакції струменя розжарених газів, що вилітають, прикладена безпосередньо до його корпусу, називають реактивним. На відміну від інших транспортних засобівпристрій із реактивним двигуном може рухатися у космічному просторі.

Основоположником теорії космічних польотівє видатна російська вчений Ціолковський(1857 – 1935). Він дав загальні засадитеорії реактивного руху, розробив основні принципи та схеми реактивних літальних апаратів, довів необхідність використання багатоступінчастої ракети для міжпланетних польотів. Ідеї Ціолковського успішно здійснено в СРСР при будівництві штучних супутників Землі та космічних кораблів.

Основоположником практичної космонавтики є радянський вчений академікКорольов (1906 – 1966). Під його керівництвом було створено та запущено перший у світі штучний супутникЗемлі відбувся перший в історії людства політ людини в космос. Першим космонавтом Землі став радянська людинаЮ.А. Гагарін (1934 – 1968).

Запитання для самоконтролю:

Як записують другий закон Ньютона в імпульсної форми?
Що називають імпульсом сили? імпульсом тіла?
Яку систему тіл називають замкнутою?
Які сили називають внутрішніми?
На прикладі взаємодії двох тіл у замкнутій системі покажіть, як встановлюють закон збереження імпульсу. Як його формулюють?
Що називають повним імпульсом системи?
Чи можуть внутрішні сили змінити повний імпульс системи?
Яку систему тіл називають незамкненою?
Які сили називають зовнішніми?
Встановіть формулу, що показує, за яких умов повний імпульс системи змінюється, а за яких зберігається.
Який рух називають реактивним?
Чи може воно відбуватися без взаємодії тіла, що рухається з навколишнім середовищем?
На якому законі ґрунтується реактивний рух?
Яке значення робіт Ціолковського для космонавтики?

космічних досліджень. Напівпровідниковий діод, р-п – перехід та її властивості. Застосування напівпровідникових пристроїв. Завдання застосування 1 закону термодинаміки.

Імпульс тіла– це добуток маси тіла з його швидкість р = mv (кг * м/с) Імпульс тіла – кількість руху. Зміна імпульсу тіла дорівнює зміні імпульсу сили. ∆p = F∆t
Сума імпульсів тіл до взаємодії дорівнює сумі імпульсів після взаємодії АБО: Геометрична сума імпульсів тіл у замкнутій системі залишається постійною. m1v1 + m2v2 = const

Закон збереження імпульсу є основою реактивного руху – це рух, у якому частина тіла відділяється, іншу отримує додаткове прискорення.
Реактивний руху техніці: НАПРИКЛАД (у літаках і в ракетах)
Реактивний рух у природі: НАПРИКЛАД(молюски, восьминоги). Велике значеннямає космічна інформація для подальшого розвиткунауки та техніки. Космічні дослідження, мабуть, приведуть у найближчому майбутньому і до революційних перетворень у багатьох галузях техніки та технології, а також у медицині. Результати розробок в області космічної технікизнайдуть застосування під час проведення промислових і сільськогосподарських робіт, щодо глибин Світового океану і за полярних дослідженнях, у спортивних змаганнях, під час виготовлення геологічного устаткування та інших областях. Напівпровідниковий діод - напівпровідниковий прилад з одним електричним переходомі двома висновками (електродами). Електронно-дірковий перехід - це область напівпровідника, в якій має місце просторова зміна типу провідності (від електронної n-областідо діркової p-області). Застосовують напівпровідникові пристрої: в автотранспортному комплексі. електронне запалення. електронний блок керування. світлодіоди: датчики, фари, світлофори тощо. глобальна системапозиціонування. стільникові телефони

6 Закон всесвітнього тяжіння. Сила тяжіння. Вільне падіння тел. Вага тіла. Невагомість. Магнітне поле. Магнітна індукція, лінії магнітної індукції. Сила Ампера та її застосування. Завдання застосування формул роботи чи потужності постійного струму.

Закон всесвітнього тяготінняНьютона - закон, що описує гравітаційну взаємодію в рамках класичної механіки. Цей закон було відкрито Ньютоном близько 1666 року. Він свідчить, що сила гравітаційного тяжіння між двома матеріальними точками маси і, розділеними відстанню, пропорційна обом мас і назад пропорційна квадрату відстані між ними. Сила тяжіння- Сила, що діє на будь-яке матеріальне тіло, що знаходиться поблизу поверхні Землі або іншого астрономічного тіла. Вільне падіння - рівнозмінний рухпід дією сили тяжіння, коли інші сили, що діють на тіло, відсутні або зневажливо малі. Вага- Сила впливу тіла на опору (або підвіс або інший вид кріплення), що перешкоджає падінню, що виникає в полі сил тяжкості P = mg. Невагомість- стан, при якому сила взаємодії тіла з опорою (вага тіла), що виникає у зв'язку з гравітаційним тяжінням, дією інших масових сил, зокрема, сили інерції, що виникає при прискореному русі тіла, відсутня. Магнітне поле- силове поле, що діє на рухомі електричні зарядиі на тіла, які мають магнітним моментомнезалежно від стану їх руху. Магнітна індукція - Векторна величина, що є силовою характеристикою магнітного поля(його на заряджені частки) у цій точці простору. Визначає, з якою силою магнітне поле діє на заряд, що рухається зі швидкістю.
Лінії магнітної індукції- лінії, що стосуються яких спрямовані також як і вектор магнітної індукції в даній точці поля.

7 Явище електромагнітної індукціївикористання цього явища. Закон електромагнітної індукції Правило Ленца. Робота. Хутро. Енергія. Кінетична та потенційна енергія. Закон збереження хутра. енергії. Е.З: Вимірювання спільного опоруелектричного ланцюга при послідовному з'єднанні. Електромагнітна індукція - явище виникнення електричного тора в замкнутому контурі за зміни магнітного потоку, що проходить через нього. Вона була відкрита Майклом Фараделем. Явище ел. Мак. індукціївикористовується в електро та радіотехнічних пристроях: генераторах, трансформаторах, дроселях та ін. Закон електромагнітної індукції Фарадеяє основним законом електродинаміки, що стосується принципів роботи трансформаторів, дроселів, багатьох видів електродвигунів та генераторів. Закон говорить: для будь-якого замкнутого контуру індукована електрорушійна сила (ЕРС) дорівнює швидкості зміни магнітного потоку, що проходить через цей контур, взятої зі знаком мінус. Правило Ленцавизначає напрямок індукційного струму і говорить: індукційний струмзавжди має такий напрям, що він послаблює дію причини, що збуджує струм. Хутро. робота- це фізична величина, що є скалярним кількісним заходом дії сили або сил на тіло або систему, яка залежить від чисельної величини, напрямки сили (сил) та від переміщення точки (точок), тіла або системи У фізиці хутро. енергіяописує суму потенційної та кінетичної енергій, що є в компонентах механічної системи. Хутро. енергія- це енергія, пов'язана з рухом об'єкта або його становищем, здатність здійснювати механічну роботу. Закон збереження хутра. енергіїстверджує, що й тіло чи система піддається дії лише консервативних сил (як зовнішніх, і внутрішніх), то повна механічна енергія цього тіла чи системи залишається постійної. В ізольованій системі, де діють лише консервативні сили, повна механічна енергія зберігається. Потенційна це потенціал тіла, вона уособлює те, яку роботу МОЖЕ здійснити тіло! А кінетична це та сила, яка вже здійснює роботу. Закон збереження енергії- закон природи, встановлений емпірично і полягає в тому, що для ізольованої фізичної системиможе бути введена скалярна фізична величина, що є функцією параметрів системи та називається енергією, яка зберігається з часом. Оскільки закон збереження енергії належить немає конкретних величин і явищ, а відбиває загальну, застосовну скрізь і завжди, закономірність, його можна назвати не законом, а принципом збереження енергії. Потенціальна енергія- енергія яка визначається взаємним становищемвзаємодіючих тіл чи частин одного й того тіла. Кінетична енергія- у разі, коли тіло рухається під впливом сили, воно вже не тільки може, а й здійснює якусь роботу

8 Механічні коливання, характеристики хутра. коливань: амплітуда, період, частота. Вільні та вимушені коливання. Резонанс. Самоіндукція. Індуктивність. Енергія магнітного поля котушки. Завдання застосування закону збереження імпульсу Механічним коливаннямназивають точно або приблизно повторюваний рух, при якому тіло зміщується то в одну, то в іншу сторону від положення рівноваги. Якщо система здатна здійснювати коливальні рухи, вона називається коливальної. Властивості коливальної системи: Система має положення стійкої рівноваги. При виведенні системи з положення рівноваги, в ній виникає внутрішня сила, що повертає. Система має інертність. Тому вона не зупиняється в положенні рівноваги, а проходить її. Коливання, що виникають у системі під впливом внутрішніх сил, називаються вільними. Всі вільні коливання згасають. коливання струни після удару)Коливання, що здійснюються тілами під дією зовнішніх періодично змінюються сил, називаються вимушеними (наприклад: коливання металевої заготівлі під час роботи коваля молотом). Резонанс- явище, у якому амплітуда вимушених коливаньмає максимум при деякому значенні частоти сили, що змушує. Часто це значення близьке до частоти власних коливань, фактично може збігатися, але це не завжди так і не є причиною резонансу. Самоіндукція- це явище виникнення ЕРС індукціїу провідному контурі при зміні струму, що протікає через контур. При зміні струму в контурі змінюється пропорційно і магнітний потік через поверхню, обмежену цим контуром. Зміна цього магнітного потоку, в силу закону електромагнітної індукції, призводить до порушення в цьому контурі індуктивної ЕРС (самоіндукція). Індуктивність- Коефіцієнт пропорційності між електричним струмом, поточним у якому-небудь замкнутому контурі, та магнітним потоком, створюваним цим струмом через поверхню, краєм якої є цей контур Навколо провідника зі струмом існує магнітне поле, яке має енергію.

9 Хутро. хвилі. Довжина хвилі, швидкість поширення хвилі та співвідношення між ними. Термоядерна реакція. Застосування атомної енергії. Перспективи та проблеми розвитку ядерної енергетики. Е.З: Визначення показника заломлення скляної пластини. Хутро. хвилі - це поширюються в пружному середовищіобурення (відхилення частинок середовища від положення рівноваги). Якщо коливання частинок та поширення хвилі відбуваються в одному напрямку, хвилю називають поздовжньою, а якщо ці рухи відбуваються в перпендикулярних напрямках, – поперечної. Поздовжні хвилі, що супроводжуються деформаціями розтягування та стиснення, можуть поширюватися в будь-яких пружних середовищах: газах, рідинах та твердих тілах. Поперечні хвиліпоширюються у середовищах, де з'являються сили пружності при деформації зсуву, т. е. у твердих тілах. При поширенні хвилі відбувається перенесення енергії без перенесення речовини. Швидкість, з якою поширюється обурення в пружному середовищі, називають швидкістю хвилі. Вона визначається пружними властивостями середовища. Відстань, на яку поширюється хвиля за час, рівне періодуколивань у ній називається довжиною хвилі (ламбда). Довжина хвилі- Відстань, яку хвиля встигає подолати рухаючись у просторі зі швидкістю світла за один період, який у свою чергу – величина, обернена до частоти. Чим вища частота - тим коротша довжина хвилі. Термоядерна реакція- різновид ядерної реакції, при якій легені атомні ядраоб'єднуються у важчі за рахунок кінетичної енергіїїх теплового руху. Розвиток індустріального суспільстваспирається на постійно зростаючий рівень виробництва та споживання різних видівенергії. (Різко скорочує використання природних ресурсів

10 Виникнення атомістичної гіпотези будови речовини та її експериментальні докази: дифузія, броунівський рух. Основні становища МКТ. Маса, розмір молекул. Електрорушійна сила. Закон Ома для повного кола. Завдання застосування формули хутро. роботи

Дифузія- це явище поширення частинок однієї речовини між частинками іншої

Броунівський рух- цей рух нерозчинні в рідині частинок під дією молекул рідини Молекулярно-кінетичною теорією називають вчення про будову та властивості речовини на основі уявлення про існування атомів і молекул як найменших частинок хімічних речовин В основі молекулярно-кінетичної теоріїлежать три основні положення: .Всі речовини – рідкі, тверді та газоподібні – утворені з найдрібніших частинок– молекул, які складаються з атомів. . Атоми і молекули перебувають у безперервному хаотичному русі. Частинки взаємодіють одна з одною силами, що мають електричну природу. Гравітаційна взаємодія між частинками дуже мало. m 0 – маса молекули (кг). Розмір молекули дуже малий. Електрорушійна сила сил, тобто будь-яких силнеелектричного походження, що діють у квазістаціонарних ланцюгах постійного чи змінного струму.

Закон Ома для повного ланцюга- сила струму в ланцюзі пропорційна діючої в ланцюзі ЕРС і обернено пропорційна сумі опорів ланцюга і внутрішнього опоруджерела.

11 Електромагнітні хвиліта з властивості. Принцип радіозв'язку. Винахід радіо, сучасні засоби зв'язку Температура та її вимір Абсолютна температура. Температура – міра середньої кінетичної енергії рух молекул. Е.З: Вимірювання оптичної силизбирає лінзи.

Електрорушійна сила- скалярна фізична величина, що характеризує роботу сторонніх сил, тобто будь-яких силнеелектричного походження, що діють у квазістаціонарних ланцюгах постійного чи змінного струму. Пристрій загальних схеморганізації радіозв'язку Характеристика радіосистеми передачі інформації, в якій сигнали електрозв'язку передаються за допомогою радіохвиль відкритому просторі. Радіо- різновид бездротової передачі інформації, при якій як носій інформації використовуються радіохвилі, що вільно розповсюджуються в просторі. 7 травня 1895 року російський фізик Олександр Степанович Попов (1859 – 1905/06) продемонстрував перший у світі радіоприймач. Сучасні засобизв'язку-Це телефон, рація і тд. Температура- Фізична величина, що характеризує тепловий стан тел. Температура вимірюється у градусах.

Абсолютна температура - це безумовна міра температури і одна з основних характеристик

термодинаміки. Температура- міра середньої кінетичної енергії молекул, енергія

пропорційна температурі.

12 Робота в термодинаміці. Внутрішня енергія. Перший та другий закони термодинаміки. Генератор змінного струму Трансформатори. Виробництво та передача електроенергії, енергозбереження у побуті та на виробництві. Е.З: Вимірювання прискорення вільного падінняу цій точці землі.

У термодинаміцірух тіла як цілого не розглядається, мова йдепро переміщення частин макроскопічного тіла одне щодо одного. В результаті може змінюватися об'єм тіла, а його швидкість залишається рівною нулю . Робота в термодинаміцівизначається так само, як і в механіці, але вона дорівнює не

зміни кінетичної енергії тіла, а зміни його внутрішньої енергії. Внутрішня енергіятіла (позначається як E або U) - повна енергія цього тіла за вирахуванням кінетичної енергії тіла як цілого і потенційної енергіїтіла у зовнішньому полі сил. Отже, внутрішня енергія складається з кінетичної енергії хаотичного руху молекул, потенційної енергії взаємодії між ними та внутрішньомолекулярної енергії. Перший закон термодинамікиЗміна ΔU внутрішньої енергії неізольованою термодинамічної системидорівнює різниці між кількістю теплоти Q, переданої системі, і роботою A, досконалою системою над зовнішніми тілами.

Другий закон термодинаміки. Неможливо перевести теплоту від холоднішої до гарячішої за відсутності інших одночасних змін в обох системах або навколишніх тілах. генератор змінного струму це прилад, що виробляє змінний струм

Трансформатор- це Пристрій, що служить зниження або підвищення струму чи напруги. Енергозбереження – створення нових технологій, які споживають менше енергії (нові лампи та ін.)

Теплові двигуни ККД теплових двигунів. Теплові двигуни та екологія. Радіолокація, застосування радіолокації. Експериментальне завдання: Вимірювання довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної решітки.

Тепловий двигун- пристрій, що здійснює роботу за рахунок використання внутрішньої енергії, теплова машина, що перетворює тепло в механічну енергію, використовує залежність теплового розширенняречовини від температури

Коефіцієнтом корисної дії(ККД) теплового двигунаназивають відношення роботи A´, що здійснюється двигуном, до кількості теплоти, отриманої від нагрівача:

Безперервний розвиток енергетики, автомобільного та інших видів транспорту, зростання споживання вугілля, нафти та газу в промисловості та на побутові потреби збільшує можливості задоволення життєвих потреблюдини. Проте в даний час кількість хімічного палива, що щорічно спалюється в різних теплових машинах, настільки велика, що все більше складною проблемоюстає охорона природи від шкідливого впливу продуктів згоряння. Негативний впливтеплових машин на довкілля“пов'язано з дією різних факторів.

Радіолокація- галузь науки і техніки, що поєднує методи та засоби локації (виявлення та вимірювання координат) та визначення властивостей різних об'єктів за допомогою радіохвиль.

Ракети з радіолокаційним наведенням оснащуються для виконання бойових завдань спеціальними. автономними пристроями. Океанські судна використовують радіолокаційні системи для навігації. На літаках радіолокатори використовують для вирішення низки завдань, у тому числі для визначення висоти польоту щодо землі.

МІНІСТЕРСТВО ЗАГАЛЬНОЇ ТА ПРОЩЕСІЙНОЇ ОСВІТИ РОСТІВСЬКОЇ ОБЛАСТІ

ДЕРЖАВНИЙ ОСВІТНИЙ ЗАКЛАД СЕРЕДНЕГО

ПРОФЕСОНАЛЬНОЇ ОСВІТИ РОСТІВСЬКОЇ ОБЛАСТІ

«САЛЬСЬКИЙ ІНДУСТРІАЛЬНИЙ ТЕХНІКУМ»

МЕТОДИЧНА РОЗРОБКА

навчального заняття

з дисципліни "Фізика"

Тема: Імпульс. Закон збереження імпульсу. Реактивний рух».

Розробив викладач: Титаренко С.А

м.Сальськ

2014 р.

Тема: Імпульс. Закон збереження імпульсу. Реактивний рух».

Тривалість: 90хвилин.

Тип уроку: Комбінований урок.

Цілі уроку:

освітня:

розкрити роль законів збереження у механіці;

дати поняття «імпульс тіла», « замкнута система», «Реактивний рух»;

навчити учнів характеризувати фізичні величини (імпульс тіла, імпульс сили), застосовувати логічну схему під час виведення закону збереження імпульсу, формулювати закон, записувати їх у вигляді рівняння, пояснювати принцип реактивного руху;

застосовувати закон збереження імпульсу під час вирішення завдань;

сприяти засвоєнню знань про методи наукового пізнання природи, сучасну фізичну картину світу, динамічних законахприроди (закон збереження імпульсу);

виховна:

вчити готувати робоче місце;

дотримуватись дисципліни;

виховувати вміння застосовувати отримані знання під час виконання самостійних завдань та подальшого формулювання висновку;

виховувати почуття патріотизму щодо робіт російських учених у галузі руху тіла з змінною масою(Реактивний рух) - К. Е. Ціолковський, С.П.Королев;

розвиваюча:

розширювати кругозір учнів шляхом здійснення міжпредметних зв'язків;

розвивати вміння правильно використовувати фізичну термінологіюпід час фронтальної усної роботи;

формувати:

наукове уявленняпро влаштування матеріального світу;

універсальний характер здобутих знань шляхом здійснення міжпредметних зв'язків;

методична:

стимулювати пізнавальну та творчу активність;

посилити мотивацію учнів за допомогою різних методів навчання: словесного, наочного та сучасних технічних засобівдля створення умов засвоєння матеріалу.

В результаті вивчення матеріалу на даному уроцістудент повинен
знати/розуміти :
- Сенс імпульсу матеріальної точки, як фізичної величини;
- Формулу, що виражає зв'язок імпульсу з іншими величинами (швидкість, маса);
- Класифікуючий ознака імпульсу (векторна величина);
- одиниці виміру імпульсу;
- другий закон Ньютона в імпульсній формі та його графічну інтерпретацію; закон збереження імпульсу та межі його застосування;
- Внесок російських та зарубіжних учених, які надали найбільший впливна розвиток даного розділуфізики;

вміти:
- описувати та пояснювати результати спостережень та експериментів;
- наводити приклади прояву закону збереження імпульсу у природі та техніці;
- застосовувати отримані знання на вирішення фізичних завданьзастосування поняття «імпульс матеріальної точки», закону збереження імпульсу.

Педагогічні технології:

технологія випереджального навчання;

технологія занурення на тему навчального заняття;

ІКТ.

Методи навчання:

словесний;

наочний;

пояснювально-ілюстративний;

евристичний;

проблемний;

аналітичний;

самоперевірка;

взаємоперевірка.

Форма проведення:теоретичне заняття.

Форми організації навчальної діяльності : колективна, малими групами, індивідуальна

Міжпредметні зв'язки:

фізика та математика;

фізика та техніка;

фізика та біологія;

фізика та медицина;

фізика та інформатика;

Внутрішньопредметні зв'язки:

закони Ньютона;

маса;

інерція;

інертність;

механічний рух.

Обладнання:

ПК, екран,

класна дошка, крейда,

повітряна куля, інерційні машини, водяна іграшка, акваріум з водою, модель сегнерового колеса.

Оснащення:

дидактичне:

опорний конспект для студентів, тестові завдання, аркуш рефлексії;

методичне:

робоча програм а) календарно-тематичний план;

методичний посібник для викладача на тему « Імпульс. Закон збереження імпульсу. Приклади розв'язання задач»;

Інформаційне забезпечення:

ПК із встановленою ОС Windows та пакетом Microsoft Office;

мультимедійний проектор;

презентації Microsoft PowerPoint, відеоролики:

- прояв закону збереження імпульсу під час зіткнення тіл;

- ефект віддачі;

Види самостійної роботи:

аудиторна: вирішення завдань застосування ЗСІ , робота з опорним конспектом;

позааудиторна: робота з конспектом, з додатковою літературою .

Хід заняття:

I. Вступна частина

1.Організаційний момент -1-2хв.

а) перевірка присутніх, готовність учнів до заняття, наявність форми тощо.

2. Оголошення теми, її мотивація та цілепокладання – 5-6 хв.

а) оголошення правил роботи на уроці та оголошення критеріїв оцінювання;

б) д омашнє завдання;

в) початкова мотивація навчальної діяльності (залучення тих, хто навчається у процес цілепокладання).

3. Актуалізація опорних знань ( фронтальне опитування) - 4-5 хв.

ІІ. Основна частина- 60хв.

1. Вивчення нового теоретичного матеріалу

а) Викладення нового лекційного матеріалуза планом:

1). Визначення понять: "імпульс тіла", "імпульс сили".

2). Розв'язання якісних та кількісних завдань на розрахунок імпульсу тіла, імпульсу сили, мас взаємодіючих тіл.

3). Закон збереження імпульсу.

4). Межі застосування закону збереження імпульсу.

5). Алгоритм розв'язання задач на ЗСІ. Окремі випадки закону збереження імпульсу.

6). Застосування закону збереження імпульсу науці, техніці, природі, медицині.

б) Проведення демонстраційних експериментів

в) Перегляд мультимедійної презентації.

г) Закріплення матеріалу у процесі уроку (вирішення завдань застосування ЗСІ, рішення якісних завдань);

д) Заповнення опорного конспекту.

ІІІ. Контроль засвоєння матеріалу – 10 хв.

IV. Рефлексія. Підбиття підсумків – 6-7 хв. (Резерв часу 2 хв.)

Попередня підготовкастудентів

Студентам дається завдання підготувати мультимедійну презентаціюта повідомлення на теми: «Закон збереження імпульсу в техніці», «Закон збереження імпульсу в біології», «Закон збереження імпульсу в медицині».

Хід уроку.

I. Вступна частина

1. Організаційний момент.

Перевірка відсутніх та готовності студентів до заняття.

2. Оголошення теми її мотивація та цілепокладання .

а) оголошення правил роботи на уроці та оголошення критеріїв оцінювання.

Правила роботи на уроці:

На ваших робочих столах знаходяться опорні конспектиякі стануть основним робочим елементом на сьогоднішньому уроці.

В опорному конспекті вказано тему уроку, порядок вивчення теми.

Крім цього, сьогодні на занятті ми застосовуватимемо рейтингову систему, тобто. кожен із вас спробує своєю роботою на уроці заробити якомога більша кількістьбалів, бали будуть нараховуватися за правильно вирішені завдання, правильні відповіді на питання, правильне пояснення явищ, що спостерігаються, всього за заняття ви можете максимально набрати 27 балів, тобто правильна, повна відповідь на кожне запитання 0,5 бала, рішення задачі оцінюється в 1 бал.

Кількість своїх балів за заняття ви порахуєте самостійно та запишіть у картку рефлексії, Отже, якщо ви наберете від 19-27 балів – оцінка «відмінно»; від 12-18 балів - оцінка «добре»; від 5-11 балів – оцінка «задовільно»

б) домашнє завдання:

Вчити лекційний матеріал.

Збірник завдань із фізики під ред. А.П. Римкевича № 314, 315 (стор.47), № 323,324 (стор.48).

в) початкова мотивація навчальної діяльності (залучення тих, хто навчається у процес цілепокладання):

Хочу звернути вашу увагу на цікаве явищеми називаємо удар. Ефект, що виробляється ударом, завжди викликав здивування людини. Чому важкий молот, покладений на шматок металу на ковадлі, тільки притискає його до опори, а той же молот ударом молотобійця плющить його?

А в чому секрет старовинного циркового трюку, коли нищівний удар молота по масивній ковадлі не завдає шкоди людині, на грудях якої встановлена ця ковадла?

Чому тенісний м'яч, що летить, ми можемо легко зловити рукою, а кулю, без шкоди для руки, ми зловити не можемо?

У природі є кілька фізичних величин, які здатні зберігатися, про одну з них ми сьогодні поговоримо: це імпульс.

Імпульс у перекладі російською мовою означає «поштовх», «удар». Це одна з небагатьох фізичних величин, здатних до збереження при взаємодії тіл.

Поясніть, будь ласка, явища, що спостерігаються:

ДОСВІД №1: на демонстраційному столі 2 іграшкові машинки, №1 спочиває, №2 рухається, в результаті взаємодії обидві машинки змінюють швидкість свого руху - №1 набуває швидкість, №2 – зменшує швидкість свого руху. (0,5 бала)

ДОСВІД №2: машинки рухаються назустріч один одному, після зіткнення змінюють швидкість свого руху . (0,5 бала)

Як ви вважаєте: які цілі нашого сьогоднішнього заняття? Чого ми маємо навчитися? (Очікується відповідь студентів: познайомитися з фізичною величиною «імпульс», навчитися її розраховувати, знайти взаємозв'язок цієї фізичної величини коїться з іншими фізичними величинами.)(0,5 бала)

3. Актуалізація комплексу знань.

Ми з вами вже знаємо, що якщо на тіло подіяти деякою силою, то в результаті цього ... ( тіло змінює своє положення в просторі (здійснює механічний рух))

Відповідь на запитання приносить 0,5 бали (максимум за правильні відповіді на всі запитання 7 балів)

Дайте визначення механічного руху.

Еталон відповіді:зміна положення тіла у просторі щодо інших тіл називається механічним рухом.

Що таке матеріальна точка?

Еталон відповіді:матеріальна точка - це тіло, розмірами якого в умовах даного завдання можна знехтувати (розміри тіл малі в порівнянні з відстанню між ними або тіло проходить відстань набагато більше, ніж геометричні розміри самого тіла)

-Наведіть приклади матеріальних точок.

Еталон відповіді:машина на шляху з Оренбурга до Москви, чоловік і місяць, кулька на довгу нитку.

Що таке маса? Одиниці її виміру в СІ?

Еталон відповіді:маса- це міра інертності тіла, скалярна фізична величина, позначається латинською літерою m, одиниці виміру в СІ - кг (кілограм).

Що означає вираз: "тіло більш інертне", "тіло менш інертне"?

Еталон відповіді:більш інертно – повільно змінює швидкість, менш інертно – швидше змінює швидкість.

Дайте визначення сили, назвіть одиниці її виміру та основні

Характеристики.

Еталон відповіді:сила – векторна фізична величина, яка є кількісною мірою дії одного тіла на інше (кількісна міра взаємодії двох або більше тіл), характеризується модулем, напрямом, точкою додатка, що вимірюється в СІ в Ньютонах (Н).

-Які сили ви знаєте?

Еталон відповіді:сила тяжіння, сила пружності, сила реакції опори, вага тіла, сила тертя.

Як ви розумієте: рівнодіюча сил прикладених до тіла дорівнює

10 Н?

Еталон відповіді:геометрична сума сил, прикладених до тіла, дорівнює 10 Н.

Що відбуватиметься з матеріальною точкою під дією сили?

Еталон відповіді: матеріальна точка починає змінювати швидкість свого руху.

Як залежить швидкість руху тіла з його маси?

Еталон відповіді:т.к. маса – міра інертності тіла, тіло більшої масиповільніше змінює свою швидкість, тіло меншої маси змінює свою швидкість швидше.

Які системи відліку називають інерційними?

Еталон відповіді: інерційні системивідліку - це такі системи відліку, які рухаються прямолінійно і рівномірно або спочивають.

Сформулюйте перший закон Ньютона.

Еталон відповіді: існують такі системи відліку, щодо яких тіла, що поступово рухаються, зберігають свою швидкість постійною або спочивають, якщо на них не діють ніякі інші тіла або дії цих тіл скомпенсовані.

- Сформулюйте третій закон Ньютона.

\Еталон відповіді:сили, з якими тіла діють один на одного, рівні за модулем і спрямовані вздовж однієї прямої в протилежні сторони.

Сформулюйте другий закон Ньютона.

де і швидкості 1 і 2 кулі до взаємодії, і - швидкості куль після взаємодії, і - маси куль.

Підставивши дві останні рівність у формулу третього закону Ньютона і провівши перетворення, отримаємо:

, тобто.

Закон збереження імпульсу формулюється так: геометрична сумаімпульсів замкнутої системи тіл залишається величиною постійної за будь-яких взаємодій тіл цієї системи між собою.

Або:

Якщо сума зовнішніх сил дорівнює нулю, імпульс системи тіл зберігається.

Сили, з якими взаємодіють між собою тіла системи, називають внутрішніми, а сили, створювані тілами, що не належать до цієї системи, - зовнішніми.

Систему, на яку не діють зовнішні сили, або сума зовнішніх сил дорівнює нулю, називають замкнутою.

У замкненій системі тіла можуть лише обмінюватися імпульсами, сумарне значення імпульсу не змінюється.

Межі застосування закону збереження імпульсу:

Лише у замкнутих системах.

Якщо сума проекцій зовнішніх сил на деякий напрямок дорівнює нулю, то в проекції тільки на цей напрямок можна записати: pнач X = pкон X (закон збереження складової імпульсу).

Якщо тривалість процесу взаємодії мала, а сили, що виникають при взаємодії, великі (удар, вибух, постріл), то за цей малий час імпульсом зовнішніх сил можна знехтувати.

Прикладом замкнутої системи вздовж горизонтального напрямку є гармата, з якої робиться постріл. Явище віддачі (відкату) зброї під час пострілу. Таку ж віддачу відчувають пожежники, направляючи потужний водяний струмінь на об'єкт, що горить, і насилу утримують брандспойт.

Сьогодні ви повинні засвоїти методи вирішення якісних та кількісних завдань з даної теми та навчитися застосовувати їх на практиці.

Незважаючи на те, що ця тема улюблена багатьма, тут є свої особливості та складності. Основна складність полягає в тому, що немає єдиної універсальної формули, яка могла бути використана при вирішенні того чи іншого завдання на цю тему. У кожному завданні формула виходить різною, причому саме Ви маєте отримати її, аналізуючи умову запропонованого завдання.

Для того щоб вам було простіше правильно вирішити завдання, я пропоную скористатися Алгоритмом РІШЕННЯ ЗАВДАНЬ.

Його не потрібно заучувати напам'ять, ви можете керуватися ним, дивлячись у зошит, але в міру того, як ви вирішуватимете завдання, він поступово запам'ятається сам.

Відразу хочу попередити: завдання без малюнка, навіть вирішені правильно, я не розглядаю!

Отже, ми розглянемо, як, користуючись запропонованим АЛГОРИТМОМ РІШЕННЯ ЗАВДАНЬ, слід вирішувати завдання.

Для цього почнемо з поетапного вирішення першого завдання: (завдання у загальному вигляді)

Розглянемо алгоритм вирішення завдань застосування закону збереження імпульсу. (Слайд з алгоритмом, в опорному конспекті записати до малюнків)

Алгоритм розв'язання задач на закон збереження імпульсу:

Зробити малюнок, на якому позначити напрямки осі координат, векторів швидкості тіл до та після взаємодії;

2) Записати у векторному вигляді закон збереження імпульсу;

3) Записати закон збереження імпульсу у проекції на вісь координат;

4) З отриманого рівняння висловити невідому величину та знайти її значення;

РІШЕННЯ ЗАВДАНЬ (Приватні випадки ЗСІ на самостійне рішеннязавдання №3):

(правильне рішення 1 завдання – 1 бал)

1. На вагонетку масою 800 кг, що котиться горизонтальним шляхом зі швидкістю 0,2 м/с, насипали зверху 200 кг піску.

Якою стала після цього швидкість вагонетки?

2. Вагон масою 20 т, що рухається зі швидкістю 0,3 м/с, наганяє вагон масою 30 т, що рухається зі швидкістю 0,2 м/с.

Якою є швидкість вагонів після того, як спрацює зчіпка?

3. Яку швидкість придбає чавунне ядро, що лежить на льоду, якщо куля, що летить горизонтально зі швидкістю 500 м/с, відскочить від нього і рухатиметься в протилежному напрямку зі швидкістю 400 м/с? Маса кулі 10 г, маса ядра 25 кг. (Завдання резервне, тобто вирішується у разі, якщо залишився час)

(Рішення завдань виводиться на екран, студенти звіряють своє рішення з еталоном, аналізують помилки)

Велике значення має закон збереження імпульсу на дослідження реактивного руху.

Підреактивним рухомрозуміють рух тіла, що виникає при відділенні від тіла з деякою швидкістю якоїсь його частини.Внаслідок чого саме тіло набуває протилежно спрямованого імпульсу.

Надуйте гумовий дитяча куля, не зав'язуючи отвори, випустіть його з рук.

Що трапиться? Чому? (0,5 бала)

(Очікувана відповідь: Повітря в кулі створює тиск на оболонку по всіх напрямках. Якщо отвір у кульці не зав'язувати, то з нього почне виходити повітря, при цьому сама оболонка рухатиметься в протилежному напрямку. Це випливає із закону збереження імпульсу: імпульс кулі до взаємодії дорівнює нулю, після взаємодії вони повинні придбати рівні за модулем і протилежні за напрямом імпульси, тобто рухатися в протилежні сторони.

Рух кульки є прикладом реактивного руху.

Відеоролик Реактивний рух.

Зробити діючі моделі пристроїв реактивного двигунане складно.

Угорський фізик Я. А. Сегнер в 1750 продемонстрував свій прилад, який на честь його творця назвали "сегнеровим колесом".

Велике "сегнерове колесо" можна зробити з великого пакета для молока: внизу біля протилежних стінок пакета треба проробити по отвору, проткнувши олівцем пакет. До верхньої частини пакета прив'язати дві нитки і підвісити пакет на якійсь поперечині. Заткніть олівцями отвори та налийте в пакет воду. Потім обережно приберемо олівці.

Поясніть явище, що спостерігається. Де його можна застосувати? (0,5 бала)

(Ймовірна відповідь студентів: з отворів вирвуться два струмені в протилежних напрямках, і виникне реактивна сила, яка обертатиме пакет. Сегнерове колесо можна застосувати в установці для поливання клумб або грядок.)

Наступна модель: повітряна куля, що крутиться. У надуту дитячу повітряну кулю, перш ніж перев'язати отвір ниткою, вставляємо в нього зігнуту під прямим кутом трубочку для соку. У тарілку розміром менше діаметра кулі наллємо воду і опустимо туди кулю так, щоб трубочка була збоку. Повітря з кулі виходитиме, і куля почне обертатися по воді під дією реактивної сили.

АБО: в надуту дитячу повітряну кулю, перш ніж перев'язати отвір ниткою, вставити зігнуту під прямим кутом трубочку для соку, всю конструкцію підвісити на нитки, коли повітря почне виходити з кулі через трубочку - куля починає обертатися.

Поясніть явище, що спостерігається. (0,5 бала)

Відеоролик «Реактивний рух»

Де ж застосовується закон збереження імпульсу? На це запитання нам допоможуть відповісти наші хлопці.

Повідомлення студентів та представлення презентацій.

Теми повідомлень та презентацій:

1. «Застосування закону збереження імпульсу в техніці та побуті»

2. «Застосування закону збереження імпульсу у природі».

3. "Застосування закону збереження імпульсу в медицині"

Критерії оцінювання:

Зміст матеріалу та його науковість – 2 бали;

Доступність викладу – 1 бал;

Знання матеріалу та його розуміння – 1 бал;

Дизайн – 1 бал.

Максимальний бал – 5 балів.

Давайте спробуємо відповісти на такі запитання: (1 бал за кожну правильну відповідь, 0,5 бала за неповну відповідь).

"Це цікаво"

1. В одній із серій мультфільму «Ну, постривай!» у безвітряну погоду вовк, щоб наздогнати зайця набирає в груди більше повітря і дме в вітрило. Човен розганяється і … Чи можливо дане явище?

(Ймовірна відповідь студентів: Ні, тому що система вовк-парус замкнута, значить сумарний імпульс дорівнює нулю, для того, щоб човен рухався прискорено потрібна наявність зовнішньої сили, Змінити імпульс системи можуть тільки зовнішні сили. Вовк – повітря – сила внутрішня. )

2. Герой книги Е. Распе барон Мюнхгаузен розповідав: "Схопивши себе за кіску, я з усіх сил смикнув вгору і без особливих зусиль витяг з болота і себе і свого коня, якого міцно стиснув обома ногами, як щипцями".

Чи можна таким чином підняти себе ?

(Ймовірна відповідь студентів: змінити імпульс системи тіл можуть тільки зовнішні сили, отже, підняти себе таким чином не можна, Тому що в даній системі діють лише внутрішні сили. До взаємодії імпульс системи дорівнював нулю. Дія внутрішніх сил не може змінити імпульс системи, отже, після взаємодії імпульс дорівнюватиме нулю).

3. Відома старовинна легенда про багатія з мішком золотих, який, опинившись на абсолютно гладкому льодуозера, змерз, але не захотів розлучитися з багатством. Адже він міг врятуватися, якби не був такий жадібний!

(Можлива відповідь студентів: Достатньо було відштовхнути від себе мішок із золотом, і багач сам ковзав би по льоду в протилежний бікза законом збереження імпульсу.)

ІІІ. Контроль засвоєння матеріалу:

Тестові завдання (Додаток 1)

(Тестування проводиться на аркушах паперу, між якими закладено копіювальний папір, після закінчення тестування один екземпляр – вчителю, інший – сусіду по парті, взаємоперевірка) (5 балів)

IV. Рефлексія. Підбиття підсумків (Додаток 2)

Завершуючи урок, хотілося б сказати, що закони у фізиці можна застосовувати до вирішення багатьох завдань. Сьогодні на уроці ви навчилися застосовувати на практиці один із найбільш фундаментальних законів природи: закон збереження імпульсу.

Прошу вас заповнити аркуш "Рефлексія", на якому ви зможете відобразити результати сьогоднішнього уроку.

Список використаної литературы:

Література для викладачів

основна:

За ред. Пінського А.А., Кабардіна О.Ф. Фізика 10 клас: підручник для загальноосвітніх установта шкіл з поглибленим вивченнямфізики: профільний рівень. - М.: Просвітництво, 2013 .

Касьянов В.А. фізика. 10 клас: підручник для загальноосвітніх навчаньних закладів. - М.: Дрофа, 2012.

Фізика 7-11. Бібліотека наочних посібників. Електронне видання. М.: "Дрофа", 2012 р.

додаткова:

Мякішев Г. Я., Буховцев Би. Би., Сотський Н. Н. Фізика-10: Изд.15-е. - М.: Просвітництво, 2006.

Мякішев Г. Я. Механіка - 10: Изд. 7-ме, стереотип. - М.: Дрофа, 2005.

Римкевич А. П. Фізика. Задачник-10 - 11: Изд. 10-ті, стереотип. - М.: Дрофа, 2006.

Сауров Ю. А. Моделі уроків-10: кн. для вчителя. - М.: Просвітництво, 2005.

Куперштейн Ю. С. Фізика-10: опорні конспекти та диференційовані завдання. - СПб.: Вересень, 2004.

Використані Інтернет-ресурси

Література для студентів:

Мякішев Г.Я. фізика. 10 клас: підручник для загальноосвітніх установ: базовий та профільний рівні. - М.: Просвітництво, 2013 .

Громов С.В. Фізика-10.М.»Освіта» 2011 р.

Римкевич П.А. Збірник завдань із фізики. М.: "Дрофа" 2012р.

Додаток 1

Варіант №1.

1.Яка із названих нижче величин скалярна?

А. маса.

Б. Імпульс тіла.

Ст сила.

2. Тіло масою m рухається зі швидкістю. Який імпульс тіла?

А.

Б. m

Ст.

3. Як називається фізична величина, рівна добуткусили на час її дії?

А. Імпульс тіла.

Б. Проекція сили.

Ст. Імпульс сили.

4.У яких одиницях вимірюється імпульс сили?

А. 1 Н·с

Б. 1 кг

Ст 1 Н

5.Як спрямований імпульс тіла?

А. має такий самий напрямок, як і сила.

Б. У той самий бік, як і швидкість тіла.

6.Чому дорівнює зміна імпульсу тіла, якщо на нього вплинула сила 15 Н протягом 5 секунд?

А. 3 кг · м / с

Б. 20 кг · м / с

Ст 75 кг·м/с

7.Як називається удар, при якому частина кінетичної енергії тіл, що стикаються, йде на їх незворотну деформацію, змінюючи внутрішню енергіютіл?

А. Абсолютно непружний удар.

Б. Абсолютно пружний удар

Ст. Центральний.

8. Який із виразів відповідає закону збереження імпульсу для випадку взаємодії двох тіл?

А. = m

Б.

Ст. m =

9.На якому законі ґрунтується існування реактивного руху?

А. Перший закон Ньютона.

Б. Закон всесвітнього тяжіння.

В. Закон збереження імпульсу.

10. Прикладом реактивного руху є

А. Явище віддачі під час стрільби зі зброї.

Б. Згоряння метеориту у атмосфері.

В. Рух під впливом сили тяжіння.

Додаток 1

Варіант №2.

1.Яка із названих нижче величин векторна?

А. Імпульс тіла.

Би. маса.

В. час.

2. Який вираз визначає зміну імпульсу тіла?

А. m

Б. t

Ст. m

3. Як називається фізична величина, що дорівнює добутку маси тіла на вектор його миттєвої швидкості?

А. Проекція сили.

Б. Імпульс сили.

Ст. Імпульс тіла.

4. Яке найменування одиниці імпульсу тіла, виражене через основні одиниці Міжнародної системи?

А. 1 кг · м / с

Б. 1кг·м/с 2

Ст 1кг·м 2 /з 2

5.Куди спрямована зміна імпульсу тіла?

А. У той самий бік, як і швидкість тіла.

Б. У той самий бік, як і сила.

В. Убік, протилежний рухтіла.

6.Чому дорівнює імпульс тіла масою 2 кг, що рухається зі швидкістю 3 м/с?

А. 1,5 кг · м / с

Б. 9 кг · м / с

Ст 6 кг·м/с

7.Как називається удар, у якому деформація стикаються тіл виявляється оборотною, тобто. зникає після припинення взаємодії?

А. Абсолютно пружний удар.

Б. Абсолютно непружний удар.

Ст. Центральний.

8. Який із виразів відповідає закону збереження імпульсу для випадку взаємодії двох тіл?

А. = m

Б.

Ст. m =

9. Закон збереження імпульсу виконується…

А. Завжди.

Б. Обов'язково за відсутності тертя у будь-яких системах відліку.

В. Тільки у замкнутій системі.

10. Прикладом реактивного руху є…

А. Явище віддачі при пірнанні з човна у воду.

Б. Явище збільшення ваги тіла, спричинене прискореним рухом

опори чи підвісу.

В. Явище тяжіння тіл Землею.

Відповіді:

Варіант №1

Варіант №2

1. А 2. Б 3. У 4. А 5. Б 6. У 7. А 8. Б 9. У 10. А

1 завдання – 0,5 бали

Максимум під час виконання всіх завдань – 5 балів

Додаток 2

Опорний конспект.

Дата ___________.

Тема уроку: Імпульс тіла. Закон збереження імпульсу».

1. Імпульс тіла – це __________________________________________________

2. Розрахункова формуладля імпульсу тіла:________________________________

3. Одиниці виміру імпульсу тіла:___________________________________

4. Напрямок імпульсу тіла завжди збігається із напрямком ___________

5.Імпульс сили – це __________________________________________________

6. Розрахункова формула імпульс сили :___________________________________

7. Одиниці виміру імпульс сили ___________________________________

8. Напрямок імпульсу сили завжди збігається із напрямком ______________________________________________________________________

9. Запишіть другий закон Ньютона в імпульсній формі:

______________________________________________________________________

10. Абсолютно пружний удар – це _______________________________________

______________________________________________________________________

11. Абсолютно непружний удар – це _____________________________________

______________________________________________________________________

12. При абсолютно пружному ударівідбувається ____________________________

______________________________________________________________________

16. Математичний записзакону: _______________________________________

17. Межі застосування закону збереження імпульсу:

_____________________________________________________________________

18. Алгоритм вирішення завдань закон збереження імпульсу:

1)____________________________________________________________________

2)____________________________________________________________________

3)____________________________________________________________________

4)____________________________________________________________________

19. Окремі випадки закону збереження імпульсу:

А) абсолютно пружна взаємодія: Проекція на вісь ОХ: 0,3 м/с, наганяє вагон масою 30 т, що рухається зі швидкістю 0,2 м/с. Якою є швидкість вагонів після того, як спрацює зчіпка?

____________

Відповідь:

21. Застосування закону збереження імпульсу в техніці та побуті:

а) Реактивний рух – це ___________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Приклади реактивного руху: _____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

в) явище віддачі_____________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

22. Застосування закону збереження імпульсу у природі:

23. Застосування закону збереження імпульсу у медицині:

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

24. Це цікаво:

1. Відома старовинна легенда про багатія з мішком золотих, який, опинившись на абсолютно гладкому льоду озера, змерз, але не побажав розлучитися з багатством. Адже він міг врятуватися, якби не був такий жадібний! Яким чином?__________________________________________________________________

2. В одній із серій мультфільму «Ну, постривай!» у безвітряну погоду вовк, щоб наздогнати зайця набирає в груди більше повітря і дме в вітрило. Човен розганяється і … Чи можливе це явище? Чому?

3. Герой книги Е. Распе барон Мюнхгаузен розповідав: "Схопивши себе за кіску, я з усіх сил смикнув вгору і без особливих зусиль витяг з болота і себе і свого коня, якого міцно стиснув обома ногами, як щипцями".

Чи можна таким чином підняти себе? Чому?

Оцінка за заняття ______________

Додаток 3

Листок рефлексії

Прізвище ім'я__________________________________________

Група________________________________________________

1.На уроці я працював(а)
2.Своєю роботою на уроці я
3.Урок для мене здався
4.За урок я
5.Мій настрій
6.Матеріал уроку мені був

7.Домашнє завдання мені здається

активно / пасивно
задоволений (на) / не задоволений (на)
коротким/довгим
не втомився (а) / втомився (а)
стало краще / стало гірше
зрозумілий/незрозумілий
корисний / некорисний
цікавий / нудний
легким/важким
цікаво/не цікаво

Н арисуй свій настрій смайликом.

Підрахуйте отриману за урок кількість балів, оцініть свою роботу на уроці.

Якщо ви набрали:

від 19-27 балів – оцінка «відмінно»

Від 12-18 балів - оцінка «добре»

Від 5-11 балів – оцінка «задовільно»

Я набрав(ла) ________балів

Оцінка _________

Закон збереження імпульсу

У підрозділі (5.8) було введено поняття імпульсу довільного тіла та отримано рівняння (5.19), що описує зміну імпульсу під дією зовнішніх сил. Оскільки зміна імпульсу обумовлена лише зовнішніми силами,то рівняння (5.19) зручно застосовувати для опису взаємодій кількох тіл. При цьому ті тіла, що взаємодіють, розглядають як одне складне тіло(Систему тел). Можна показати, що імпульс складного тіла (системи тіл) дорівнює векторній сумі імпульсів його частин:

p = p 1 + p 2 + ... (9.13)

Для системи тіл рівняння виду (5.13) записується без жодних змін:

dp = F dt.(9.14)

Зміна імпульсусистеми тіл дорівнює імпульсу діючих її у зовнішніх сил.

Розглянемо деякі приклади, що ілюструють дію цього Закону.

На рис. 9.10 а спортсменка стоїть, спираючись правою ногою на скейтборд, а лівою відштовхується від землі. Досягнута при поштовху швидкість залежить від сили поштовху та від часу, протягом якого ця сила діє.

На рис. 9.10 б зображений метальник списа. Швидкість, яку набуде спис цієї маси, залежить від сили, прикладеної рукою спортсмена та від часу, протягом якого вона прикладена.

Мал. 9.10.а) Спортсменка на скейтборді; б) метальник списа

Мал. 9.11.

Штовхання ядра

Тому перед кидком списа спортсмен заносить руку далеко назад. Більш детально подібний процес розібраний на прикладі спортсмена, що штовхає ядро, рис. 9.11.

З рівності (9.14) випливає одне важливе для практичного застосуванняслідство, зване законом збереження імпульсу.Розглянемо систему тіл, яку не діють зовнішні сили. Таку систему називають замкнутої.

Система тіл, які взаємодіють лише між собою та не взаємодіють з іншими тілами, називається замкнутої.

Для такої системи зовнішніх сил немає (F = 0 та dp = 0). Тому має місце закон збереження імпульсу.

Векторна сума імпульсів тіл,що входять до замкнутої системи, залишається незмінною (Зберігається).

Іншими словами, для будь-яких двох моментів часу імпульси замкнутої системи однакові:

p 1 = p 2(9.15)

Закон збереження імпульсу – це фундаментальний законприроди, який не знає жодних винятків. Він абсолютно точно дотримується і в макросвіті, і в мікросвіті.

Звісно, замкнута система - це абстракція, оскільки практично завжди зовнішні сили є. Однак для деяких типів взаємодій з дуже малою тривалістю наявністю зовнішніх сил можна знехтувати, тому що при малому інтервалі дії імпульс сили вважатимуться рівним нулю:

F·dt 0→dp 0.

До процесів малої тривалості відносяться

Зіткнення рухомих тіл

Розпад тіла на частини (вибух, постріл, кидок).

Приклади

У бойовиках часто є сцени, в яких після влучення кулі людину відкидає по ходу пострілу. На екрані виглядає досить ефектно. Перевіримо, чи це можливо? Нехай маса людей М=70 кг і він у момент потрапляння кулі перебуває у стані спокою. Масу кулі приймемо рівною т = 9 г, а її швидкість v = 750 м/с. Якщо вважати, що після потрапляння кулі людина починає рухатися (насправді цьому може перешкодити сила тертя між підошвами і підлогою), то для системи людина-куляможна записати закон збереження імпульсу: р 1 = р 2.Перед потраплянням кулі людина не рухається і відповідно до (9.9) імпульс системи р 1 = m∙v+0. Вважатимемо, що куля застряє в тілі. Тоді кінцевий імпульс системи р 2 = (М + т)∙і,де і- Швидкість, яку отримала людина при попаданні кулі. Підставивши ці висловлювання до закону збереження імпульсу, отримаємо:

Отриманий результат показує, що про жодне відлітання людини на кілька метрів не може бути й мови (до речі, тіло, кинуте вгору зі швидкістю 0,1 м/с, підніметься на висоту всього 0,5 мм!).

2) Зіткнення хокеїстів.

Два хокеїсти масою М 1і М 2рухаються назустріч один одному зі швидкостями, відповідно, v 1, v 2(Рис. 9.12). Визначити загальну швидкість їхнього руху, вважаючи зіткнення абсолютно непружним(при абсолютно непружному ударі тіла "зчіплюються" і рухаються далі як одне ціле).

Мал. 9.12.Абсолютно непружне зіткнення хокеїстів

Застосуємо закон збереження імпульсу до системи, що з двох хокеїстів. Імпульс системи перед зіткненням p 1 =M 1 ∙v 1- M 2 v 2.У цій формулі стоїть знак "-" тому, що швидкості v 1і v 2спрямовані назустріч один одному. Напрямок швидкості v 1вважається позитивним, а напрямок швидкості v 2- Негативним. Після непружного зіткнення тіла рухаються з загальною швидкістю vта імпульс системи р 2 = (M l + M 2)?Запишемо закон збереження імпульсу та знайдемо швидкість v:

Напрямок швидкості vвизначається її знаком.

Звернімо увагу на одну важливу обставину: закон збереження імпульсу можна застосовувати лише до вільним тілам.Якщо рух одного з тіл обмежений зовнішніми зв'язками, то загальний імпульс не зберігатиметься.

Реактивний рух

На використанні закону збереження імпульсу засновано реактивний рух. Так називають рух тіла, що виникає при відділенні від тіла з якоюсь швидкістю певної частини. Розглянемо реактивний рух ракети. Нехай ракета та її маса разом із паливом М спочиває.Початковий імпульс ракети з паливом дорівнює нулю.При згорянні порції палива маси тутворюються гази, які викидаються через сопло зі швидкістю та. За законом збереження імпульсу загальний імпульс ракети та палива зберігається: р 2 = p 1→ т∙і +(М – m)∙v = 0, де v- Швидкість, отримана ракетою. З цього рівняння знаходимо: v = ─т∙і /(М ─ т).Ми бачимо, що ракета набуває швидкості, спрямованої убік протилежний напрямвикиду газу. У міру згоряння палива швидкість ракети безперервно зростає.

Прикладом реактивного руху є віддача при пострілі з гвинтівки. Нехай гвинтівка, маса якої m 1 = 4,5 кг, стріляє кулею масою т 2 = 11 г, що вилітає зі швидкістю v 1 = 800 м/с. Із закону збереження імпульсу можна вирахувати швидкість віддачі:

Така значна швидкість віддачі виникне, якщо гвинтівка не притиснута до плеча. У цьому випадку стрілок отримає сильний ударприкладом. При правильної технікипострілу стрілок притискає гвинтівку до плеча і віддачу сприймає все тіло стрільця. При масі стрілка 70 кг швидкість віддачі в цьому випадку дорівнюватиме 11,8 см/с, що цілком допустимо.