Просмотр содержимого документа
«План-конспект урока физики на тему "Статика. Момент силы. Условия равновесия твердого тела. Решение задач"»
Урок 5-6
Тема: Статика. Момент силы. Условия равновесия твердого тела. Решение задач.
Цель: разъяснить учащимся основные понятия статики, научить решать количественные задачи.
|
Статика - раздел механики, в котором рассматривается равновесие тел. Равновесие тел - состояние механической системы, в которой тела остаются неподвижными по отношению к выбранной системе отсчета. |
Равновесие тел при отсутствии вращения (линии действия сил пересекаются в одной точке): Векторная сумма всех сил, действующих на тело, равна нулю(алгебраическая сумма проекций всех сил на любую ось равна нулю). или | |
Момент силы - равен произведению силы на плечо: Плечо силы - расстояние от оси вращения до линии действия силы. (обозначают буквами ℓ или d). Момент силы, вращающий тело против часовой стрелки, считают положительным, по часовой стрелке - отрицательным. | |
Центр масс - точка, через которую должна проходить линия действия силы, чтобы под действием этой силы тело двигалось поступательно. Центр тяжести - точка приложения силы тяжести, действующей на тело. В однородном поле тяготения центр тяжести и центр масс совпадают. | |
Рычаг (Архимед). Разновидности рычага: блок, ворот. Условие равновесия рычага: отношение сил обратно пропорционально отношению плеч этих сил. "Золотое правило механики": выигрывая в силе проигрываешь в расстоянии. | |
Равновесие тел при отсутствии вращения (линии действия сил не пересекаются в одной точке): 1. Векторная сумма всех сил, действующих на тело, равна нулю; 2. Алгебраическая сумма моментов всех сил, действующих на тело, относительно любой точки равна нулю. | |
Т.е. | |
ПАРА СИЛ: Момент пары: Пару нельзя уравновесить одной силой (равной величины)! Примеры: завинчивание гайки гаечным ключом, вращение рамки с током в магнитном поле и т.д. | |
Виды равновесия: Устойчивое: При малом отклонении тела от положения равновесия возникает сила, стремящаяся возвратить тело в исходное состояние. | |
Безразличное: При малом отклонении тело остается в равновесии. |
Неустойчивое: При малом отклонении тела из положения равновесия возникают силы, стремящиеся увеличить это отклонение. |
В положении устойчивого равновесия тело обладает минимальной потенциальной энергией. При выведении тела из этого положения его потенциальная энергия увеличивается. Если работу над телом совершает только сила тяжести, то в положении устойчивого равновесия центр тяжести тела находится на наименьшей высоте. Все тела стремятся к минимуму потенциальной энергии. (Потенциальная яма). | |
Равновесие тел на опоре: линия действия силы тяжести проходит через площадь опоры (Пизанская башня). Чем ниже центр тяжести, тем более устойчиво равновесие. | |
Решение задач:
1. Самолет пролетел первую треть пути со скоростью 110 км/ч, а оставшийся путь со скоростью 800 км/ч. Найти среднюю скорость его полета.
2. Учебник: стр. 39, No 1.
3. Материальная точка переместилась с постоянной скоростью по прямой из точки с координатой Х1=6см, Y1=5см в точку с координатами Х2=2см, Y2=9см за 2 секунды. Какой угол образует вектор скорости с осью Х? Чему равен модуль скорости?
4. Учебник: стр. 42, No 2.
5. (н) Автомобиль движется в северном направлении со скоростью 90 км/ч. Найти модуль и направление его постоянного ускорения при торможении перед светофором за 4 с. Рассчитать длину тормозного пути.
6. (н) Северная широта Москвы составляет 550 45//. С какой скоростью москвичи вращаются с земным шаром вокруг оси? Радиус Земли R=6400 км.
7. (н) Найти линейную скорость вращения земли вокруг Солнца, считая её орбиту круговой с радиусом R=1,5*108 км.
8. (н) Найти нормальное и тангенциальное ускорение конца секундной, минутной и часовой стрелок, если их длина соответственно равна 1,5 см, 1 см и 0,5 см.
9. (*) Тело падает с высоты H без начальной скорости. Какой путь оно проходит в последнюю секунду падения на Землю?
10. (**) Длина скачка блохи на столе, прыгающей под углом 450 к горизонту составляет 20 см. Во сколько раз высота её подъёма над столом превышает её собственную длину, составляющую 0,4 мм?