Головна ⇒ 📌Плани-конспекти уроків по фізиці ⇒ Імпульс тіла. Закон збереження імпульсу

Імпульс тіла. Закон збереження імпульсу

2-й семестр

МЕХАНІКА

3 . Закони збереження в механіці

– Імпульс

– Закон збереження імпульсу

– Механічна робота і потужність

– Механічна енергія

– Кінетична і потенціальна енергія

– Закон збереження енергії

– Абсолютно пружний удар двох тіл

Тематичне планування

№ з/п	Тема уроку	Дата проведення
1	Імпульс тіла. Закон збереження імпульсу
2	Реактивний рух
3	Розв’язування задач
4	Механічна робота
5	Потужність
6	Розв’язування задач
7	Механічна енергія
8	Закон збереження енергії
9	Розв’язування задач
10	Розв’язування задач
11	Абсолютно пружний удар
12	Розв’язування задач
13	Лабораторна робота № 7
14	Узагальнювальний урок
15	Тематичне оцінювання знань з теми “Закони збереження в механіці”

Урок 1/45

Тема. Імпульс тіла. Закон збереження імпульсу

Мета уроку: ознайомити учнів з поняттями “імпульс тіла” та “імпульс сили”; ознайомити із законом збереження імпульсу

Тип уроку: вивчення нового матеріалу

План уроку

Демонстрації

5 хв.

1. Взаємодія двох куль; двох візків.

2. Демонстрація збереження імпульсу в процесі взаємодії тіл

Вивчення нового матеріалу

30 хв.

1. Імпульс тіла та імпульс сили.

2. Закон збереження імпульсу

Закріплення вивченого матеріалу

10 хв.

1. Тренуємося розв’язувати задачі.

2. Контрольні запитання

ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Імпульс тіла та імпульс сили

Нехай дві кульки масою m1 і m2 рухаються зі швидкостями 0 і 0. У певний момент часу вони вступають у взаємодію, що триває? t. При цьому механічний рух передається від однієї кулі до іншої. У результаті взаємодії швидкості куль стають однаковими 1 і 1. Відповідно до третього закону Ньютона, Отже,

Прискорення, отримані кулями в результаті взаємодії, будуть однаковими:

Підставляючи значення прискорення в попередню рівність, дістаємо:

Або

Звідси отримуємо:

З останньої рівності бачимо, що зміна швидкості тіл, які взаємодіють, буде різною, але зміна величини добутку під буде однаковою в обох тіл, що взаємодіють.

O Величина m отримала назву імпульсу тіла. Вона є мірою механічного руху. Під час взаємодії відбувається передача імпульсу від одного тіла до іншого:

O Імпульс тіла – це векторна величина, що дорівнює добутку маси тіла на його швидкість і збігається за напрямом з напрямом швидкості.

Одиницею вимірювання імпульсу в СІ є кг-м/с.

Під дією сили тіло змінює свою швидкість, отже, змінюється й імпульс тіла:

Оскільки З урахуванням того, що дістаємо:

O Добуток сили на час її дії називають імпульсом сили.

Одиниця вимірювання імпульсу сили в СІ – Н – с.

Другий закон Ньютона можна записати у вигляді:

Зміна імпульсу тіла дорівнює імпульсу сили, що діє на тіло.

Якщо імпульс тіла змінюється за дуже короткий інтервал часу, то виникають великі сили (удар, поштовх, зіткнення). Щоб уникнути завеликих сил, необхідно збільшувати час дії сили.

2. Закон збереження імпульсу

Розглянемо систему тіл, які взаємодіють лише один з одним і не взаємодіють з іншими тілами. Таку систему тіл називають замкнутою.

Систему тіл, що взаємодіють, можна приблизно вважати замкнутою й тоді, коли дії інших тіл компенсують одна одну, або є настільки малі, що ними можна знехтувати.

Перепишемо раніше отриману рівність У вигляді

Цей висновок можна узагальнити й використовувати для досліджень випадку взаємодії кількох тіл, важливо лише, щоб система цих тіл була замкнутою.

Закон збереження імпульсу:

O сумарний імпульс замкнутої системи тіл залишається незмінним за будь-якої взаємодії тіл системи між собою:

Запитання до учнів під час викладу нового матеріалу

1. Яка величина зберігається в процесі взаємодії двох тіл?

2. За якої умови імпульс тіла не змінюється?

3. Як змінюється імпульс тіла, коли на нього діє сила?

4. Чому під час удару виникають великі сили?

5. Чи на однакову відстань можна кинути камінь уперед:

А) стоячи на землі;

Б) стоячи в ковзанах на льоду?

6. Чи може людина, яка стоїть на ідеально гладенькому горизонтальному крижаному майданчику, зрушити з місця, не спираючись гострими предметами на лід?

ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ

1). Виконання тренувальних вправ (задачі)

1. Яке з тіл має більший імпульс: автобус масою 8 т, що рухається зі швидкістю 18 км/год., чи снаряд масою 6 кг, який летить зі швидкістю 500 м/с?

2. Сталева куля рухається зі швидкістю 2 м/с, а алюмінієва куля з таким же радіусом – зі швидкістю 6 м/с. Яка з куль має більший імпульс?

3. З гармати масою 200 кг стріляють у горизонтальному напрямі ядром масою 1 кг. Чому дорівнює швидкість віддачі гармати після пострілу, якщо ядро вилетіло зі швидкістю 400 м/с?

4. Щоб зійти на берег, човняр рушив від корми човна до її носової частини. Чому при цьому човен відійшов від берега?

2). Контрольні запитання

1. Як пов’язана зміна імпульсу тіла з імпульсом сили, що діє на це тіло?

2. Чому в разі удару виникають великі сили?

3. Парашутист рівномірно опускається на парашуті. Чи змінюється при цьому імпульс парашутиста?

4. Підвішена на нитці кулька розгойдується. У яких точках траєкторії імпульс кульки дорівнює нулю?

5. Чи можуть осколки гранати, що вибухнула, летіти в одному напрямі, якщо до вибуху граната перебувала в стані спокою? А якщо вона рухалася?

Що ми дізналися на уроці

– Добуток маси тіла на його швидкість називають імпульсом тіла:

– Добуток сили на проміжок часу, упродовж якого діє сила ?t, називають імпульсом сили.