Умова рівноваги важеля. Момент сили

Мета: дати учням знання про умови, за яких важіль буде зберігати рівновагу; навчити користуватися важелями, розпізнавати та використовувати їх; навчити учнів розраховувати сили на зрівноваженому важелі.

Тип уроку: комбінований.

Унаочнення: рівновага важеля; співвідношення між силами і плечами сил за умови рівноваги важеля.

Обладнання: важіль, важки, динамометр. штатив.

Очікувані результати

Після уроку учні:

– будуть знати умови, за яких важіль буде зберігати рівновагу;

– оцінювати місце

фізики в системі інших наук;

– навчаться користуватися важелями, розпізнавати та використовувати їх, розраховувати сили на зрівноваженому важелі.

ХІД УРОКУ

I. ПЕРЕВІРКА ЗНАНЬ

1. Як можна ділити силу?

2. Як можна змінювати напрямок дії сили?

3. Який механізм називають важелем?

4. Як називають точки важеля, у яких прикладені сили?

5. Як виміряти плече сили?

II. ВИКЛАДАННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Перед учнями потрібно поставити проблему: як можна обчислити чи передбачити ті зміни

сили, які виявляться при застосуванні важеля. Після цього демонструють учням установку, у якій рівноплечий важіль закріплений на осі в штативі. Зрівноваживши важіль регулювальними важками на кінцях важеля, вказують учням, що важіль не обертається навколо осі. Такий стан важеля називають рівновагою. Підвісивши два однакові важки на однаковій відстані від осі обертання, відмічають, що важіль не втратив рівноваги. Розвівши важки далі від осі обертання так, щоб плечі сил були однаковими, знову підтверджують рівновагу важеля. Вимірявши плечі і сили, вчитель фіксує увагу учнів на тому, що однакові як плечі, так і сили. Після цього збільшуємо вдвічі масу важків на одному з плечей важеля. Порушену рівновагу відновлюємо, перемістивши більший важок ближче до осі обертання.

Вимірявши плечі, одержимо їх відношення  Умова рівноваги важеля. Момент сили Для сил же одержимо  Умова рівноваги важеля. Момент сили Остаточно одержимо пропорцію  Умова рівноваги важеля. Момент сили

Важіль перебуває в рівновазі, тоді коли сили, які діють на нього, обернено пропорційний плечам цих сил.

З цієї пропорції встановлюється нова фізична величина – момент сили.

F1l1 = F2l2, якщо M = Fl, звідси M1 = M2.

Важіль перебуває в рівновазі під дією двох сил, яка обертає важіль за рухом стрілки годинника, дорівнює моменту сили, яка обертає його проти стрілки годинника.

Момент сили має одиницю вимірювання ньютон-метр (позначають Н • м).

ІІІ. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Розв’язати задачу

Довжина одного плеча важеля 12 см, а другого 60 см. На менше плече важеля діє сила 50 Н. Яка сила повинна діяти на друге плече, щоб важіль був у рівновазі?

 Умова рівноваги важеля. Момент сили

IV. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати відповідний параграф підручника, виконати задачі та вправи до параграфа.

Підготуватися до лабораторної роботи № 11 “Вивчення умови рівноваги важеля” та опрацювати питання інструкції лабораторної роботи.




Умова рівноваги важеля. Момент сили