Криволінійний рух. Рух по колу

РОЗДІЛ I

МЕХАНІЧНИЙ РУХ

УРОК № 7/7

Тема уроку. Криволінійний рух. Рух по колу

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Мета уроку: вивчити основні характеристики криволінійного руху на прикладі руху по колу – траєкторію, швидкість, період і частоту обертання; показати, як на практиці застосовуються знання про криволінійний рух; формувати вміння розв’язувати задачі.

План уроку

Етапи

Час

Прийоми і методи

I. Перевірка домашнього завдання

5-10

хв.

Записи на дошці та в зошитах

II. Вивчення нового матеріалу

20-25 хв.

Бесіда; записи на дошці та в зошитах

III. Закріплення нового матеріалу

10-15 хв.

Розв’язування задач; записи на дошці та в зошитах

IV. Домашнє завдання

1 хв.

Коментар учителя; записи на дошці та в щоденниках

Хід уроку

I. Перевірка домашнього завдання; актуалізація опорних знань

Один із

учнів на дошці записує розв’язання домашньої додаткової задачі, у цей час клас розв’язує наступну задачу.

Задача. За графіками залежності S(t) (рис. 1) визначте, з якими швидкостями рухаються тіла; побудуйте відповідні графіки залежності  Криволінійний рух. Рух по колу(t).

 Криволінійний рух. Рух по колу

Розв’язання.

 Криволінійний рух. Рух по колу

Графіки швидкості див. на рис. 2.

 Криволінійний рух. Рух по колу

II. Вивчення нового матеріалу

Бесіда

Якщо уважно придивитися до більшості механічних рухів, які відбуваються у природі, то можна помітити, що багато з них здійснюються за криволінійними траєкторіями. І одним із найграндіозніших прикладів такого руху є безперечно рух планет! (Учитель розповідає про рух Місяця – природного супутника Землі.)

Питання класу: Наведіть свої приклади криволінійного руху, що зустрічається у природі й у техніці.

Будь-яку криволінійну траєкторію можна “спростити”, тобто звести до більш простої форми – до дуги кола (рис. 3).

 Криволінійний рух. Рух по колу

Питання класу: як буде напрямлена швидкість руху тіла в цьому випадку?

Можна вибрати настільки малу ділянку дуги AB (рис. 4), що вона майже не відрізнятиметься від прямолінійного відрізка. Тоді швидкість руху досить легко зобразити. Ми бачимо, що напрямок швидкості від точки до точки змінюється.

 Криволінійний рух. Рух по колу

Питання класу: Як у математиці називаються лінії, вздовж яких у нашому випадку напрямлені швидкості руху? (Дотичні.)

Висновок. Під час руху по колу швидкості напрямлені по дотичних.

Розглянемо окремий випадок криволінійного руху – рівномірне обертання тіла по колу.

Запис у зошит: Рух по колу називається рівномірним, якщо числове значення швидкості не змінюється.

Питання класу: Чому в означенні рівномірного руху йдеться саме про числове значення швидкості? (Тому що ми бачили на рисунку, що напрямок швидкості в кожній точці змінюється.)

Для опису рівномірного обертання тіла по колу використовують характеристику – період обертання.

Запис у зошит: Період обертання T – це час одного повного оберту.

Питання класу

– У яких одиницях СІ має вимірюватися період обертання виходячи із означення? (У секундах.)

– Чому дорівнює період обертання секундної стрілки годинника? хвилинної? годинної?

– Чому дорівнює період обертання Землі навколо своєї осі? навколо Сонця?

З періодом обертання пов’язана ще одна важлива характеристика обертального руху – частота обертання.

Запис у зошит: Частота обертання n – число повних обертів за одиницю часу.

Питання класу: Період обертання Землі навколо власної осі дорівнює 24 год. Скільки обертів робить Земля за 1 годину? (Відповідь: 1/24 частину оберту.)

Період і частота – взаємно обернені величини.

 Криволінійний рух. Рух по колу

Питання класу: Тіло робить 2 оберти за секунду. За який час тіло зробить один оберт, тобто чому дорівнює період обертання? (Відповідь: T = 1/2 с.)

У разі рівномірного руху:  Криволінійний рух. Рух по колу = S/t.

У разі руху по колу: S = 2 Криволінійний рух. Рух по колуR, а час, за який долається ця відстань, відповідає періоду обертання, тобто t = T.

 Криволінійний рух. Рух по колу

III. Закріплення нового матеріалу

Розв’язування задач

Задача 1. Період обертання космічного корабля навколо Землі дорівнює 90 хв., радіус траєкторії руху – 300 км. Якою є швидкість корабля?

 Криволінійний рух. Рух по колу

Задача 2. Частота обертання барабана пральної машини 800 1/хв. Чому дорівнює період обертання барабана? З якою швидкістю обертається при віджиманні білизна, якщо радіус барабана 20 см?

 Криволінійний рух. Рух по колу

Задача 3. Тіло за 12 с зробило 16 повних обертів. Визначте період і частоту обертання.

 Криволінійний рух. Рух по колу

IV. Домашнє завдання

[1]: § 5 ; впр. № 5 (задачі 2, 5); експериментальне завдання 2.

[2]: § 4.

[3]: СР – задачі 5.1; 5.3; 5.5; 5.7; 5.8;

ДР – задачі 5.9; 5.11;

ВР – задачі 5.13-5.15.

Додаткова задача. Під час рівномірного обертання диска його радіус за 1 с повернувся на 40° (рис. 5). Визначте період і частоту обертання диска. З якою швидкістю рухаються точки, розташовані на ободі диска, якщо його радіус 20 см?

 Криволінійний рух. Рух по колу

Творче завдання. Підготувати коротке повідомлення на тему “Частота обертання різних тіл, які зустрічаються у техніці”.

Підготуватися до лабораторної роботи № 2 за посібником [4]: домашня робота № 2.

Скарбничка цікавих фактів

O Наше Сонце теж обертається…

…навколо центра галактики з періодом обертання близько 180 мільйонів років. За одну секунду Сонячна система повертається на 6-10-14 градуса.

O Гранична швидкість обертання

Була отримана у Бермінгемі (Англія).

Конічний стрижень із вуглецевого волокна обертається у вакуумі зі швидкістю 7250 км/год.!

O Як камінь із пращі…

Праща – це найдавніша зброя людини. Камінь розкручують на мотузці і… відпускають. Саме каменем з такої пращі, за переказом, Давід убив велетня Голіафа. Тепер зрозуміло, чому спортсмени – метальники диска або молота,- перш ніж метнути свій снаряд, спершу крутяться з ним на місці: кидок і… диск летить на 60-70 м.




Криволінійний рух. Рух по колу