Transcript презентацией

содержание
•
•
•
•
•
•
•
Введение
Виды сил
Сила тяготения
Сила тяжести
Вес
Сила упругости
Сила трения
Целью урока является расширение
программного материала по теме: “Силы в
природе ” и совершенствование
практических навыков и умений по решению
задач.
Задачи : закрепить изученный материал,
сформировать у учащихся представления о
силах вообще и о каждой силе в отдельности,
грамотно применять формулы и правильно
строить чертежи при решении задач.
введение
Силой называется векторная величина, которая
является причиной всякого движения как следствия
взаимодействий тел. Взаимодействия бывают
контактные, вызывающие деформации, и
бесконтактные.
В Международной системе единиц (СИ) единица
силы называется ньютон (Н). 1 Н равен силе,
придающей эталонному телу массой 1 кг
ускорение 1 м/с2 в направлении действия силы.
Прибор для измерения силы – динамометр.
Действие силы на тело зависит от:
Величины прилагаемой силы;
Точки приложения силы;
Направления действия силы.
По своей природе силы бывают
гравитационные, электромагнитные, слабые
и сильные взаимодействия на полевом
уровне. К гравитационным силам относятся
сила тяжести, вес тела, сила тяготения. К
электромагнитным силам относятся сила
упругости и сила трения. К взаимодействиям
на полевом уровне можно отнести такие силы
как : сила Кулона, сила Ампера, сила
Лоренца.
Сила тяготения
Два тела взаимодействуют с силами
равными по величине и
противоположно направленными, прямо
пропорциональными произведению
масс и обратно пропорциональными
квадрату расстояния между их
центрами.
G = 6,67 . 10-11 Н . м2/кг2 - гравитационная
постоянная.
m1 и m2 – массы взаимодействующих тел
(кг)
r – расстояние между центрами
взаимодействующих тел.
Задача: Определите силу, с
которой притягиваются друг к другу
два корабля массой по 107 кг каждый,
находящиеся на расстоянии 500 м друг от
друга.
Вопросы:
От чего зависит сила тяготения?
Как запишется формула силы тяготения,
действующей на высоте h от поверхности
Земли?
Как была измерена гравитационная
постоянная?
Сила тяжести
Сила, с которой Земля притягивает к
себе все тела, называется силой
тяжести. Обозначается - Fтяж,
приложена к центру тяжести,
направлена по радиусу к центру Земли,
определяется по формуле
Fтяж = mg.
Задача: сила тяжести на поверхности
Земли составляет 10Н. Чему она будет
равна на высоте, равной радиусу Земли
(6.106м)?
Вопросы:
В каких единицах измеряется
коэффициент g?
Известно, что земля не шар. Она
приплюснута у полюсов. Одинакова ли
будет сила тяжести одного и того же тела
на полюсе и экваторе?
Как определить центр тяжести тела
правильной и неправильной
геометрической формы?
Вес тела
Сила с которой тело действует на горизонтальную
опору или вертикальный подвес, в следствие
земного притяжения, называется весом.
Обозначается - Р, приложена к опоре или подвесу
под центром тяжести, направлена вниз.
P = mg – вес тела в состоянии покоя
P = m(g + a) – вес тела при движении с ускорением
вверх
P = m(g – a) – вес тела при движении с ускорением вниз
Задача: лифт массой 80 кг движется:
Равномерно;
Поднимается с ускорением 4,9 м/с2
вверх;
Спускается вниз с таким же ускорением.
Определить вес лифта во всех трех
случаях.
Вопросы:
Чем вес отличается от силы тяжести?
Как найти точку приложения веса?
Что такое перегрузка и невесомость?
Сила трения
Сила, возникающая при движении одного тела по
поверхности другого, направленная в сторону
противоположную движению называется силой
трения.
Точка приложения силы трения под центром тяжести
, в сторону противоположную движению вдоль
соприкасающихся поверхностей.
Сила трения определяется по формуле:
F = µN
Где: µ - коэффициент трения безразмерная величина,
зависит от характера обработки поверхности и от
сочетания материалов соприкасающихся тел (силы
притяжения отдельных атомов различных веществ
существенно зависят от их электрических свойств);
N – сила реакции опоры.
Задача: Собачья упряжка начинает тащить
стоящие на снегу сани массой 100кг с
постоянной силой 149Н. За какой промежуток
времени сани проедут первые 200м пути,
если коэффициент трения скольжения
полозьев о снег 0,05?
Вопросы:
При каком условии возникает трение?
От чего зависит сила трения скольжения?
Когда трение бывает «полезное», а когда
«вредное»?
Сила упругости
При деформации тела возникает сила, которая
стремится восстановить прежние размеры и форму
тела. Ее называют силой упругости.
Fупр =k Δх
закон Гука: сила упругости прямо пропорциональна
изменению длины тела.
Где: k - коэффициент жесткости тела, измеряется в
ньютонах на метр (Н/м). Коэффициент жесткости зависит
от формы и размеров тела, а также от материала.
Fупр = Р
Задача: Пружину детского пистолета сжали
на 3 см. Определите возникшую в ней силу
упругости, если жесткость пружины равна
700 Н/м.
Вопросы:
От чего зависит жесткость тел?
Объяснить причину возникновения силы
упругости?
От чего зависит величина силы упругости?
В технике часто применяются спиралеобразные
пружины. При растяжении или сжатии пружин
возникают упругие силы, которые также
подчиняются закону Гука, возникают деформации
кручения и изгиба.
Когда сила тяжести становится равной силе
упругости, тело находится в покое на подвесе.
Равнодействующая сила
Равнодействующей называется сила, заменяющая
действия нескольких сил. Эта сила применяется при
решении задач с использованием нескольких сил.
Равнодействующая сила, в данном случае, находится по правилу
параллелограмма и определяется по формуле
Сила Архимеда
Сила Архимеда - это выталкивающая сила,
возникающая в жидкости или газе и
действующая противоположно силе тяжести.
Закон Архимеда: на тело, погруженное в
жидкость или газ, действует выталкивающая
сила, равная весу вытесненной жидкости
FA = mg = ρVg
Где: ρ – плотность жидкости или газа; V – объем
погруженной части тела; g – ускорение
свободного падения.
Задание
Задача: Чугунный шар объемом 1дм3
опустили в жидкость. Его вес
уменьшился на 8,9Н. В какой
жидкости находится шар?
Вопросы:
Каковы условия плавания тел?
Зависит ли сила Архимеда от
плотности тела, погруженного в
жидкость?
Как направлена сила Архимеда?
Центробежная сила
Центробежная сила возникает при движении по
окружности и направлена по радиусу к центру.
Где: v –линейная скорость; r – радиус
окружности.
Сила Кулона
Электрический заряд – это физическая
величина, характеризующая свойство
частиц или тел вступать в
электромагнитные силовые
взаимодействия. Заряды взаимодействуют
с силой Кулона.
Где: q1 и q2 – взаимодействующие заряды,
измеряющиеся в Кл (Кулонах);
r – расстояние между зарядами; k –
коэффициент пропорциональности.
k=9.109 (Н.м2)/Кл2
Силы взаимодействия подчиняются третьему
закону Ньютона: F1 = - F2. Они являются
силами отталкивания при одинаковых знаках
зарядов и силами притяжения при разных
знаках.
Задача: Сила взаимодействия двух
одинаковых точечных зарядов,
находящихся на расстоянии 0,5м,
равна 3,6Н. Найти значения этих
зарядов?
Вопросы:
Почему при электризации трением
заряжаются оба трущихся тела?
Остается ли неизменной масса тела
при его электризации?
В чем заключается физический смысл
коэффициента пропорциональности в
законе Кулона?
Сила Ампера
На проводник с током в магнитном поле действует сила
Ампера.
Где: I – сила тока в проводнике; В – магнитная индукция; l длина проводника; α – угол между направлением проводника и
направлением вектора магнитной индукции.
Сила Лоренца
Сила, с которой электромагнитное поле действует
на любое, находящееся в нем заряженное тело,
называется силой Лоренца.
F = qvBsinα
Где: q – величина заряда; v – скорость движения
заряженной частицы; В – магнитная индукция; α –
угол между векторами скорости и магнитной
индукции.
Направление силы Лоренца можно определить по
правилу левой руки.
Задача: в однородном магнитном поле,
индукция которого равна 2Тл, движется
электрон со скоростью 105 м/с
перпендикулярно линиям магнитной
индукции. Вычислить силу,
действующую на электрон.
Вопросы:
Что называется силой Лоренца?
Каковы условия существования силы
Лоренца?
Как определить направление действия
силы Лоренца?