1-й семестр

МЕХАНИКА

2. Динамика

Урок 4/24

Тема. Решение задач. Обобщающий урок

Цель урока: систематизировать и обобщить знания учащихся по теме «Законы Ньютона»; показать границы применения этих законов

Тип урока: закрепление знаний

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ УРОКА

Законы Ньютона является взаємозалежними. их глубокий физический смысл и значение можно понять лишь в том случае, когда хорошо усвоены взаимную связь этих законов.

Первый закон отвечает на вопрос: как будет двигаться тело, на которое не действуют силы или действие этих сил взаимно компенсируют друг друга? Как вы знаете, ответ заключается в том, что такое тело будет сохранять состояние покоя или прямолинейного равномерного движения.

Второй закон развивает указанное в первом законе, отвечая на вопрос: как будет двигаться тело, к которому приложена сила, действие которой не скомпенсирован? Ответ таков: тело получит такое ускорение, что его произведение на массу тела равна силе, которая действует на тело, а направление ускорения совпадает с направлением этой силы.

Однако не бывает действия тела самого на себя. Когда говорят о действии на тело силы, всегда предполагают существование второго тела, что является причиной возникновения силы. Третий закон отражает тот факт, что в природе нет и не может быть одностороннего действия одного тела на другое, а существует лишь взаимодействие. Третий закон Ньютона позволяет также определить, сколько сил действует на тело. Число этих сил всегда равна числу тел, с которыми взаимодействует определенное тело.

До конца прошлого века никто не сомневался в абсолютной правильности законов Ньютона. Однако в XX в. выяснилось, что эти законы все-таки не являются абсолютно точными.

Законы Ньютона работают только в инерциальных системах отсчета. Поскольку поверхность Земли является ИСВ со значительными оговорками, то применять законы Ньютона можно для случаев, когда Землю считать плоской и когда время взаимодействия значительно меньше за период суточного вращения Земли.

Ими нельзя пользоваться, когда тела движутся с очень большими скоростями, сравнимыми со скоростью света.

Законы Ньютона нельзя применять и рассматривая движения внутриатомных частиц. Такие движения описываются законами квантовой механики, в которой классическая механика рассматривается как отдельный случай.

Усвоению теоретического материала по теме «Законы Ньютона» хорошо помогает правильно организованное занятие по решению соответствующих задач. В зависимости от уровня подготовки класса, учитель подбирает такие задачи, которые в полной мере отвечают познавательным запросам учащихся. Ниже приводится ориентировочный подбор качественных и расчетных задач, из которых учитель может выбрать необходимые для конкретного урока.

Качественные задачи

1. Может шайба, брошенная хоккеистом, двигаться ледовым площадкой равномерно?

2. Во время поворота трамвая пассажира «притянуло» плечом к правой стенке вагона. В какую сторону повернул трамвай?

3. Во время движения самолета связанную с ним систему отсчета можно считать инерциальной (хотя бы примерно)?

4. Почему в результате встряхивания медицинского термометра столбик ртути опускается вниз?

5. Зачем перед взлетом и посадкой самолета пассажир должен пристегиваться ремнем безопасности?

6. Почему дальность полета артиллерийского снаряда зависит от длины ствола орудия?

Расчетные задачи

1. Неподвижная хоккейная шайба массой 150 г после удара клюшкой, длящегося 0,02 с, скользит по льду со скоростью 30 м/с. Вычислите среднюю силу удара.

2. Скорость тела описывается формулой x =5 - 3t под действием силы 6 Н. Вычислите массу тела.

3. На тело действуют две силы под прямым углом: 40 Н и 30 Н. Масса тела равна 20 кг, начальная скорость нулевая, время действия сил - 4 с. Какой будет скорость тела после прекращения действия сил?

4. Какую скорость достало неподвижное тело массой 0,5 кг, если под действием силы 5 Н оно прошло путь 80 см?

5. Самолет массой 30 т касается посадочной полосы, имея скорость 144 км/ч. Вычислите силу сопротивления движению, если самолет до остановки пробегает полосой 800 м.

Тестовые задания

1. Волейбольный мяч катится по площадке. Что произойдет с мячом, который движется, если действие на него всех сил прекратится?

A. Мяч сразу остановится.

Б. Мяч будет катиться прямолинейно равномерно.

B. Мяч будет катиться по прямой с уменьшением скорости.

Г. Мяч будет двигаться по кругу.

2. Двое учащихся (первоклассник и десятиклассник) перетягивают канат. Первоклассник может тянуть канат с силой не более 50 Н, а десятиклассник - с силой 120 Н. С какой силой они могут натянуть канат, стоя на месте?

A. 50 Н.

Б. 70 Н.

B. 120 Н.

Г. 170 Н.

3. Брусок массой 400 г движется с ускорением 1,2 м/с2.

A. Брусок движется с постоянной скоростью, равной 0,48 м/с.

Б. Равнодействующая всех приложенных к бруску сил равна 3 Н.

B. Равнодействующая всех приложенных к бруску сил не равна нулю.

Г. Равнодействующая всех приложенных к бруску сил равна 0,3 Н.

4. Хоккеист бежит и, споткнувшись, падает вперед. Это происходит потому, что...

A. ...тело хоккеиста продолжает по инерции двигаться вперед.

Б. ...ноги хоккеиста продолжают по инерции двигаться вперед.

B. ...на хоккеиста действует направленная вперед сила трения.

Г. ...на хоккеиста действует сила упругости со стороны льда.

Домашнее задание

1. П.: §§ 15 - 19.

2. 36.:

г1) - 6.20; 6.29; 6.33, 6.36;

р2) - 6.56; 6.57; 6.61;

г3) - 6.74; 6.78.

3. Д.: подготовиться к самостоятельной работе «Три закона Ньютона».