Механічна взаємодія тіл. Сила
1-й семестр
МЕХАНІКА
2. Динаміка
Урок 2/22
Тема. Механічна взаємодія тіл. Сила
Мета уроку: ознайомити учнів з видами взаємодій у механіці; дати уявлення про зміст поняття сили
Тип уроку: вивчення нового матеріалу
План уроку
Контроль знань | 5 хв. | 1. У чому проявляються властивості інертності тіл? 2. Що таке маса тіла? 3. Основні властивості маси тіла. 4. У який спосіб можна виміряти масу тіла? |
Демонстрації | 5 хв. | 1. Викривлення 2. Взаємодії тіл |
Вивчення нового матеріалу | 25 хв. | 1. Види взаємодій у механіці. 2. Що таке сила? 3. Додавання сил. Рівнодійна. |
Закріплення вивченого матеріалу | 10 хв. | 1. Тренуємося розв’язувати задачі. 2. Контрольні запитання. |
ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
1. Види взаємодій у механіці
Щоб яке-небудь тіло набуло прискорення, необхідно, щоб на нього діяло інше тіло. Так, тіла, що падають на Землю, рухаються з прискоренням, завдяки взаємодії із Землею. Якщо до сталевої кульки, яка
O Дію тіл або частинок (одна на одну) називають взаємодією.
Взаємодія тіл – одне з фундаментальних понять у фізиці. Саме взаємодії є причиною будь-яких змін, що відбуваються з тілами навколо нас. Усі взаємодії в сучасній фізиці можна розподілити на чотири види: гравітаційне, електромагнітне, сильне і слабке.
Гравітаційні взаємодії (тяжіння): притягання тіл до Землі, існування Сонячної системи, зоряних систем (галактик) зумовлені дією сил тяжіння.
Електромагнітні взаємодії: зумовлені зв’язками в атомах, молекулах і звичайних макротілах.
Сильні (ядерні) взаємодії: наявність у ядрах однаково заряджених протонів і нейтральних частинок свідчить про те, що мають існувати взаємодії, набагато інтенсивніші за електромагнітні, інакше ядро не могло б утворитися. Ці взаємодії проявляються лише в межах ядра.
Слабкі взаємодії: під впливом “внутрішніх причин” нестабільні вільні частинки за той чи інший характерний час перетворюються на інші частинки (розпадаються). Існують повільні розпади з характерним часом 10-10-10-6 с; вони відбуваються за рахунок так званої слабкої взаємодії.
Процеси, зумовлені сильною й слабкою взаємодіями, підпорядковуються законам квантової механіки. Ці взаємодії проявляються в мікросвіті, й, вивчаючи курс механіки, ми їх не розглядатимемо.
Усі механічні явища можна пояснити за допомогою лише трьох видів сил: сили всесвітнього тяжіння, сили пружності, сили тертя.
2. Що таке сила?
Дії тіл одне на одного описують за допомогою сил. Сили, що характеризують взаємодії, призводять до зміни або швидкості тіла, або його форми й розмірів. Крім того, результат дії одного тіла на інше залежить також від напряму цієї дії.
O Сила – це векторна величина, що є мірою дії на тіло інших тіл, у результаті якої тіло дістає прискорення або змінює форму й розміри.
У системі СІ сила виміряється в ньютонах (1 Н).
O 1 Н – це сила, яка тілу масою 1 кг надає прискорення 1 м/с2.
Кожна сила характеризується числовим значенням (модулем), напрямом та точкою прикладання.
Під час креслення сили, як і інші векторні величини, позначають стрілками. Початок стрілки збігається з точкою прикладання сили, напрям стрілки вказує напрямок сили, а довжина стрілки пропорційна модулю сили.
3. Додавання сил. Рівнодійна
На тіло дуже рідко діє лише одна сила, найчастіше – дві або три. Якщо на тіло діє кілька сил, то результат їхньої дії буде таким, яким був би за умови дії на нього сили, яку називають рівнодійною.
O Рівнодійна сила – це сила, дія якої заміняє дію кількох сил, що одночасно діють на тіло.
Нехай сили З Н і 4 Н, спрямовані під кутом 90° одна до одної, діють на тіло (рис. а). Дію цих сил можна замінити дією сили 5 Н (рис. б). У цьому випадку сила 5 Н – рівнодійна сил 3 Н і 4 Н (рис. в).
Рівнодійна сила, з якою відразу кілька тіл діють на певне тіло, дорівнює геометричній сумі сил, з якими кожне тіло діє на це тіло:
Де n – число сил, які діють.
Це твердження називають “принципом незалежності дії сил, або принципом суперпозиції сил”.
Якщо сили спрямовані під кутом одна до одної, то їх рівнодійну обчислюють, використовуючи додавання векторів за “правилом паралелограма”.
Запитання до учнів під час викладу нового матеріалу
1. Що є мірою взаємодії тіл?
2. Наведіть приклади дії сил у механіці.
3. Від чого залежить дія сили на тіло?
4. Як обчислити рівнодійну кількох сил?
ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ
1). Тренуємося розв’язувати задачі
1. На тіло діють дві сили у взаємно перпендикулярних напрямах. Чому дорівнює модуль рівнодійної сили, якщо модулі сил дорівнюють 5 і 12 Н?
2. Модуль рівнодійних сил, що діють у взаємно перпендикулярних напрямах, дорівнює 50 Н. Модуль однієї із сил дорівнює 25 Н. Чому дорівнює модуль другої сили?
3. Обчисліть модуль рівнодійної двох сил, що утворюють між собою кут 60°, якщо кожна сила дорівнює 600 Н.
2). Контрольні запитання
1. Як характеризується кожна сила?
2. Що необхідно знати, щоб обчислити силу?
3. Як обчислити рівнодійну більш ніж двох сил?
4. Чи може рівнодійна двох сил 4 Н і 5 Н, що діють на тіло вздовж однієї прямої, дорівнювати 2 Н? 3 Н? 8 Н? 10 Н?
Що ми дізналися на уроці
– Дію тіл або частинок одна на одну називають взаємодією.
– Сила – це векторна величина, що є мірою дії на тіло інших тіл, у результаті якої тіло дістає прискорення або змінює форму й розміри.
– 1 Н – це сила, яка тілу масою 1 кг надає прискорення 1 м/с2.
– Рівнодійна сила – це сила, дія якої заміняє дію кількох сил, що одночасно діють на тіло.
Домашнє завдання
1. П.: § 17.
2. 36.:
Р1) – 6.8; 6.9; 6.28; 6.30;
Р2) -6.58; 6.59; 6.60;
Р3) -6.68; 6.69; 6.70.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...