С помощью буксирного троса жесткостью 100 кН/м буксируют автомобиль массой 2 т с ускорением 0,5 м/с2. Трением пренебречь. Каково удлинение троса?
Дано: СИ F = ma – второй закон Ньютона
k = 100 кН/м 1· 105 Н/м Fупр= kx – закон Гука
m = 2 т 2· 103кг kx = ma, х = ma/k x = 1·10-2
а = 0,5 м/с2
х = ?
Изучение нового материала методом проблемного эксперимента
— Медленно опустим одним концом до поверхности стола, мягкую цилиндрическую пружинку. Обращаем внимание. Что пружина деформируется неравномерно. Выясняем, почему и в какиточках пружины сила упругости наиболее велика?
— Прикрепим мягкую пружину верхним концом к подвесу,
Где больше растяжение витков? (там, где они ближе к точке
точке подвеса)
Почему возникает сила, действующая на подвес?
Куда направлена эту сила?
Сила, с которой тело вследствие его притяжения Землей действует на опору или растягивает подвес, называется — весом тела ( Р )
— Формирование понятия «сила реакции опоры» с помощью фронтального эксперимента.
Учащиеся взяли в качестве опоры кусочек картона, расположенный на двух брусках. Сверху на картон положили грузик. Вопросы учащимся: а) Какая сила деформирует картон?
б) Какая сила возникает в картоне? в) Почему грузик находится в покое? г) Какая сила компенсирует действие силы тяжести на тело со стороны опоры перпендикулярно поверхности?
— Наблюдение за изменением веса тела:
А) Если взять динамометр с прикрепленным к нему грузиком и двигать его рукой вверх или вниз,
Как будут, изменятся показания динамометра?
Б) Если тело движется вертикально вниз с ускорением а , то на грузик будут действовать сила тяжести mg и сила реакции опоры равная Fупр.
У Согласно 2- му закону Ньютона: ma = Fупр+mg
a проекция на ось Оу: — ma = Fупр- mg Fупр= ma – mg = m(a – g)
Так как Fупр= P, то вес тела при движении вертикально вниз с ускорением а
0 mg равен P = m (a – g)
При движении тела вертикально вверх с ускорением а вес тела равен P = m (a+g )
Увеличение веса может чувствовать:
— человек при движении лифта вверх, — космонавт при взлете ракеты; — летчик при выходе из пикирования
Формирование понятия невесомости.
— Если тело падает свободно, т.е. под действием силы тяжести
ma = mg тогда P = m (g – g) = 0 — состояние невесомости — Какие явления наблюдаются в состоянии невесомости?
— Можно ли на Земле испытать это состояние? Почему тело, подброшенное на Луне, будет во время полета, находится в состоянии полной невесомости, а на Земле такое тело можно считать невесомым лишь приближенно?
Answers & Comments
С помощью буксирного троса жесткостью 100 кН/м буксируют автомобиль массой 2 т с ускорением 0,5 м/с2. Трением пренебречь. Каково удлинение троса?
Дано: СИ F = ma – второй закон Ньютона
k = 100 кН/м 1· 105 Н/м Fупр= kx – закон Гука
m = 2 т 2· 103кг kx = ma, х = ma/k x = 1·10-2
а = 0,5 м/с2
х = ?
Изучение нового материала методом проблемного эксперимента
— Медленно опустим одним концом до поверхности стола, мягкую цилиндрическую пружинку. Обращаем внимание. Что пружина деформируется неравномерно. Выясняем, почему и в какиточках пружины сила упругости наиболее велика?
— Прикрепим мягкую пружину верхним концом к подвесу,
Где больше растяжение витков? (там, где они ближе к точке
точке подвеса)
Почему возникает сила, действующая на подвес?
Куда направлена эту сила?
Сила, с которой тело вследствие его притяжения Землей действует на опору или растягивает подвес, называется — весом тела ( Р )
— Формирование понятия «сила реакции опоры» с помощью фронтального эксперимента.
Учащиеся взяли в качестве опоры кусочек картона, расположенный на двух брусках. Сверху на картон положили грузик. Вопросы учащимся: а) Какая сила деформирует картон?
б) Какая сила возникает в картоне? в) Почему грузик находится в покое? г) Какая сила компенсирует действие силы тяжести на тело со стороны опоры перпендикулярно поверхности?
— Наблюдение за изменением веса тела:
А) Если взять динамометр с прикрепленным к нему грузиком и двигать его рукой вверх или вниз,
Как будут, изменятся показания динамометра?
Б) Если тело движется вертикально вниз с ускорением а , то на грузик будут действовать сила тяжести mg и сила реакции опоры равная Fупр.
У Согласно 2- му закону Ньютона: ma = Fупр+mg
a проекция на ось Оу: — ma = Fупр- mg Fупр= ma – mg = m(a – g)
Так как Fупр= P, то вес тела при движении вертикально вниз с ускорением а
0 mg равен P = m (a – g)
При движении тела вертикально вверх с ускорением а вес тела равен P = m (a+g )
Увеличение веса может чувствовать:
— человек при движении лифта вверх, — космонавт при взлете ракеты; — летчик при выходе из пикирования
Формирование понятия невесомости.
— Если тело падает свободно, т.е. под действием силы тяжести
ma = mg тогда P = m (g – g) = 0 — состояние невесомости — Какие явления наблюдаются в состоянии невесомости?
— Можно ли на Земле испытать это состояние? Почему тело, подброшенное на Луне, будет во время полета, находится в состоянии полной невесомости, а на Земле такое тело можно считать невесомым лишь приближенно?
http://home-task.com/plan-konspekt-uroka-po-fizike-po-teme-ves-tela-nevesomost/х