1 слайд
Закон сохранения импульса Проект подготовила ученица 10 класса Елагина М.В. Педагог: Васильева М.В. МОУ КСОШ №13 2012 год
2 слайд
Основополагающий вопрос: Как экспериментально можно проверить закон сохранения импульса?
3 слайд
Проблемные вопросы: Как изменяется импульс тела при взаимодействии? Где применяется закон сохранения импульса? Каково значение работ Циолковского для космонавтики?
4 слайд
Цели и задачи проекта: определить понятия: «упругий и неупругий удары»; на практическом и виртуальном примере рассмотреть, как выполняется закон сохранения импульса.
5 слайд
Рене Декарт (1596-1650), французский философ, математик, физик и физиолог. Высказал закон сохранения количества движения, определил понятие импульса силы.
6 слайд
Закон сохранения импульса Импульсом тела (количеством движения) называют меру механического движения, равную в классической теории произведению массы тела на его скорость. Импульс тела является векторной величиной, направленной так же, как и его скорость. Закон сохранения импульса служит основой для объяснения обширного круга явлений природы, применяется в различных науках.
7 слайд
Упругий удар Абсолютно упругий удар – столкновения тел, в результате которого их внутренние энергии остаются неизменными. При абсолютно упругом ударе сохраняется не только импульс, но и механическая энергия системы тел. Примеры: столкновение бильярдных шаров, атомных ядер и элементарных частиц. На рисунке показан абсолютно упругий центральный удар: В результате центрального упругого удара двух шаров одинаковой массы, они обмениваются скоростями: первый шар останавливается, второй приходит в движение со скоростью, равной скорости первого шара.
8 слайд
9 слайд
Неупругий удар Абсолютно неупругий удар: так называется столкновение двух тел, в результате которого они соединяются вместе и движутся дальше как одно целое. При неупругом ударе часть механической энергии взаимодействующих тел переходит во внутреннюю, импульс системы тел сохраняется. Примеры неупругого взаимодействия: столкновение слипающихся пластилиновых шаров, автосцепка вагонов и т.д. На рисунке показан абсолютно неупругий удар: После неупругого соударения два шара движутся как одно целое со скоростью, меньшей скорости первого шара до соударения.
10 слайд
11 слайд
12 слайд
Вычисления: А В С В результате поставленного эксперимента мы получили: mпистолета = 0,154 кг mснаряда = 0,04 кг АС = Lпистолета = 0,1 м Lснаряда = 1,2 м С помощью метромера мы определили время движения снаряда и пистолета, оно составило: t пистолета = 0,6 с tснаряда = 1,4 с Теперь определим скорость снаряда и пистолета во время выстрела по формуле: V= L/t Получили, что Vпистолета = 0,1:0,6 = 0,16 м/с Vснаряда = 1,2:1,4 = 0,86 м/с И наконец мы можем вычислить импульс двух этих тел по формуле: P=mV Получили: Рпистолета = 0,154 * 0,16 = 0,025 кг*м/с Рснаряда = 0,04 *0,86 = 0,034 кг*м/с mп*Vп = mс*Vс 0,025 = 0,034 разногласие получилось в связи с действием силы трения на снаряд и погрешностью приборов. 0,1 м 1,2 м снаряд пистолет
13 слайд
14 слайд
Примеры применения закона сохранения импульса Закон строго выполняется в явлениях отдачи при выстреле, явлении реактивного движения, взрывных явлениях и явлениях столкновения тел. Закон сохранения импульса применяют: при расчетах скоростей тел при взрывах и соударениях; при расчетах реактивных аппаратов; в военной промышленности при проектировании оружия; в технике - при забивании свай, ковке металлов и т.д.
15 слайд
Закон сохранения импульса лежит в основе реактивного движения. Большая заслуга в развитии теории реактивного движения принадлежит Константину Эдуардовичу Циолковскому. Основоположником теории космических полетов является выдающийся русский ученый Циолковский (1857 - 1935). Он дал общие основы теории реактивного движения, разработал основные принципы и схемы реактивных летательных аппаратов, доказал необходимость использования многоступенчатой ракеты для межпланетных полетов. Идеи Циолковского успешно осуществлены в СССР при постройке искусственных спутников Земли и космических кораблей.
16 слайд
Реактивное движение Движение тела, возникающее вследствие отделения от него части его массы с некоторой скоростью, называют реактивным. Все виды движения, кроме реактивного, невозможны без наличия внешних для данной системы сил, т. е. без взаимодействия тел данной системы с окружающей средой, а для осуществления реактивного движения не требуется взаимодействия тела с окружающей средой. Первоначально система покоится, т. е. ее полный импульс равен нулю. Когда из системы начинает выбрасываться с некоторой скоростью часть ее массы, то (так как полный импульс замкнутой системы по закону сохранения импульса должен оставаться неизменным) система получает скорость, направленную в противоположную сторону.
17 слайд
Выводы: При взаимодействии изменение импульса тела равно импульсу действующей на это тело силы При взаимодействии тел друг с другом изменение суммы их импульсов равно нулю. А если изменение некоторой величины равно нулю, то это означает, что эта величина сохраняется. Практическая и экспериментальная проверка закона прошла успешно и в очередной раз было установлено, что векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, не изменяется.
Слайд 1
Импульс. Закон сохранения импульса.
Урок физики в 10 классе
Учитель физики МОУ Николаевской сош Саушкина Т.А.
Слайд 2
Законы Ньютона выполняются в инерциальных системах отсчета Сила тяжести приложена к Земле Вес тела всегда направлен вниз Ускорение тела обратно пропорционально массе тела. Сила трения зависит от площади соприкасающихся поверхностей Сила – величина векторная Сила тяжести имеет электромагнитную природу Сила реакции опоры –это сила упругости
Задание с ключом Ответ: 10010101
Слайд 3
Импульс силы - сила - время
векторная физическая величина, являющаяся мерой действия силы за некоторый промежуток времени
Импульс силы
Слайд 4
Импульс тела
Импульс тела - масса - скорость тела
векторная физическая величина, являющаяся мерой механического движения
Слайд 5
Закон сохранения импульса
Векторная сумма (геометрическая) импульсов тел в замкнутой системе остается величиной постоянной
Закон можно применять: а) если равнодействующая внешних сил равна нулю; б) для проекции на какую-либо ось, если проекция равнодействующей на эту ось равна нулю
Слайд 6
Применение закона сохранения импульса
Слайд 7
Из истории реактивного движения
Первые пороховые фейерверочные и сигнальные ракеты были применены в Китае в 10 веке. В 18 веке при ведении боевых действий между Индией и Англией, а также в Русско-турецких войнах были использованы боевые ракеты.
Слайд 8
Живые ракеты
Реактивное движение, используемое ныне в самолетах, ракетах и космических снарядах, свойственно осьминогам, кальмарам, каракатицам, медузам – все они, без исключения, используют для плавания реакцию (отдачу) выбрасываемой струи воды.
Слайд 9
В мире растений
В южных странах (и у нас на побережье Черного моря тоже) произрастает растение под названием "бешеный огурец". Стреляет бешеный огурец (иначе его называют «дамский пистолет») более чем на 12 м.
Слайд 10
Известна старинная легенда о богаче с мешком золотых, который, оказавшись на абсолютно гладком льду озера, замерз, но не пожелал расстаться с богатством. А ведь он мог спастись, если бы не был так жаден! Достаточно было оттолкнуть от себя мешок с золотом, и богач сам заскользил бы по льду в противоположную сторону по закону сохранения импульса.
А как бы ты поступил на его месте?
Слайд 11
Готовимся к ЕГЭ
Слайд 12
Часть А. На горизонтальной поверхности находится тележка массой 20 кг, на которой стоит человек массой 60 кг. Человек начинает двигаться вдоль тележки с постоянной скоростью, тележка при этом начинает катиться без трения. Модуль скорости тележки относительно поверхности
больше модуля скорости человека относительно поверхности меньше модуля скорости человека относительно поверхности равен модулю скорости человека относительно поверхности может быть как больше, так и меньше модуля скорости человека относительно поверхности
Слайд 13
Часть А. Легковой автомобиль и грузовик движутся со скоростями 1= 108 км/ч и 2= 54 км/ч соответственно. Их массы соответственно = 1000 кг и = 3000 кг. На сколько импульс грузовика больше импульса легкового автомобиля?
на 15000 кгм/с на 45000 кгм/с на 30000 кгм/с на 60000 кгм/с
Слайд 14
Часть А. Два шарика одинаковой массой движутся с одинаковыми по модулю скоростями вдоль горизонтальной плоскости XY. Известно, что для системы тел, включающей оба шарика, проекция импульса на ось OY больше нуля, а модуль проекции импульса на ось OX больше модуля проекции импульса на ось OY. В этом случае направление скорости второго шарика должно совпадать с направлением, обозначенным цифрой 1 2 3 4
Ход урока
1. Организационный этап (1мин)
Доклад дежурного. Пожелание активно поработать и проявить свои лучшие способности.
2. Изучение нового материала. (23мин)
Ребята тема нашего урока “Импульс тела. Закон сохранения импульса”
Вступление .
Изучение нового материала разрешите начать с высказывания Леонардо да Винчи (1452 -1519) его мы знаем как художника, но он был не только великим живописцем, но и великим математиком, механиком и инженером, которому обязаны важными открытиями самые разнообразные отрасли физики.
Высказывание “Знание - дочь опыта”; “Истолкователем природы является опыт. Он не обманывает никогда…”; “Теория - полководец, практика - солдаты”. Но эксперимент сам по себе, без применения математического аппарата, остается наблюдением.
“Никакое человеческое исследование не может претендовать на то, чтобы быть истинной наукой, если оно не использует математических доказательств, и нет никакой уверенности там, где нельзя применить одну из математических наук”.
Сегодня на уроке мы с вами не только будем ставить опыты, но и доказывать их математически.
Введение понятия импульса
Зная основные законы механики, в первую очередь три закона Ньютона, казалось бы, можно решить любую задачу о движении тел. Ребята, я вам продемонстрирую опыты, а вы подумайте можно ли в этих случаях используя только законы Ньютона решить задачи?
Проблемный эксперимент.
Опыт №1. Скатывание легкоподвижной тележки с наклонной плоскости. Она сдвигает тело, находящееся на ее пути.
Взаимодействие тележки (кратковременное столкновение тележки и тела, удар) очень мало и поэтому силу их взаимодействия определить трудно.
Опыт №2. Скатывание нагруженной тележки
Опыт№3 Изменения угла наклона плоскости для увеличения скорости нагруженной тележки
Тело сдвигается на большее расстояние.
Вывод :
Законы Ньютона позволяют решать задачи связанные с нахождением ускорения движущегося тела, если известны все действующие на тело силы, но часто бывает очень сложно определить действующие на тело силы . Как это было в наших опытах.
Просмотр содержимого документа
«Урок - презентация по физике: "Импульс. Закон сохранения импульса" »
Импульс.
Учитель физики МКОУ Зональная СОШ
Безуглов Виктор Викторович
- Усвоить понятие импульса тела
- Изучить закон сохранения импульса
- Выделить объекты и процессы с точки зрения целого и частей
- Составлять учебную задачу на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено, и того, что еще неизвестно
- Развить способность брать на себя инициативу в организации совместного действия
- Научиться решать задачи на закон сохранения
- 1. При быстром движении магнита над шариком шарик едва сдвигается с места, при медленном движении магнита над шариком шарик начинает двигаться вслед за магнитом.
- 3. Пуля массой 10 г, движущаяся со скоростью 5 м/с, может быть остановлена листом картона. Пулю массой 10 г, движущуюся со скоростью 900 м/с, нельзя остановить даже с помощью трех толстых досок.
- 4. Отдача при выстреле из орудия, ружья.
- 1. Результат взаимодействия тел зависит не только от значения силы, но и от времени ее действия.
- 2. Для характеристики движения тела важны значения массы и скорости движения.
- 3.В замкнутой системе тел импульс системы сохраняется.
- I - импульс силы.
- Импульс силы равен произведению вектора силы на время её действия.
- Направление импульса силы совпадает с направлением силы.
- [ I ]=[ F ] [ t ]= ньютон секунда = Н с
- p - импульс тела (Рене Декарт, 1596-1650)
- Импульс тела равен произведению массы тела на скорость его движения.
- Направление импульса тела совпадает с направлением скорости тела.
- [ p ]=[ m ] [ ]=
- килограмм метр в секунду =(кг м)/с
- Законы Ньютона позволяют решать задачи связанные с нахождением ускорения движущегося тела, если известны все действующие на тело силы. Но часто бывает очень сложно определить действующие на тело силы.
- Поэтому для решения многих задач используют еще одну важнейшую физическую величину- импульс тела
- Импульс силы равен изменению импульса тела (второй закон Ньютона в импульсной форме).
- В соответствие с третьим законом Ньютона силы F 1 и F 2 равны по модулю и направлены в противоположные стороны:
- F 1 = -F 2
- По 2 закону : m 1 a 1 =- m 2 a 2
- Ускорение : a 1 = (v / 1 – v 1 ) / t ; a 2 = (v / 2 - v 2 ) / t
- m 1 (v / 1 – v 1 ) / t = - m 2 (v / 2 – v 2 ) / t сократим уравнение на t
- Получим: m 1 (v / 1 - v 1 ) = -m 2 (v / 2 - v 2 )
- Или: m 1 v / 1 – m 1 v 1 =- m 2 v / 2 + m 2 v 2
- Сгруппируем члены уравнения:
- m 1 v / 1 + m 2 v / 2 = m 1 v 1 + m 2 v 2
- Учитывая, что m v = р
- р / 1 +р / 2 = р 1 + р 2
- Правые части уравнений представляют собой суммарный импульс шаров после их взаимодействия, а левые–до взаимодействия
- Проекции на Ось Х: m 1 v 1 х + m 2 v 2х = m 1 v / 1х + m 2 v / 2 х
- Векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел между собой.
- Реактивное движение – движение всего тела за счёт отделения от него части тела.
- Для ракеты формула имеет вид,
- где М и m – массы ракеты и газа соответственно, u и - скорости ракеты и газа соответственно
- К.Э. Циолковский
- Ракеты, реактивные двигатели в авиации, космонавтике
- Водометные катера.
- Движение живых существ: кальмаров, каракатиц, осьминогов
- С какой скоростью будет двигаться ракета, если средняя скорость выхлопных газов 1 км/с, а масса горючего составляет 80% от всей массы ракеты?
- С лодки массой 200 кг, движущейся со скоростью 1 м/с, прыгает мальчик массой 50 кг в горизонтальном направлении со скоростью 7 м/с (относительно берега). Какова скорость лодки после прыжка мальчика, если мальчик прыгает с кормы в противоположную сторону движению лодки.
По железнодорожному полотну движется платформа с песком массой 20 т со скоростью 1м/с. Её догоняет горизонтально летящий со скоростью 800м/с снаряд массой 50 кг и врезается в песок без взрыва. С какой скоростью будет двигаться платформа с застрявшем в песке снарядом?
- На гладком льду стоит спортсмен (его масса 80 кг) на коньках и держит в руках ядро массой 8 кг. Затем он бросает ядро горизонтально; последнее приобретает при этом скорость 20м/с относительно льда. С какой скоростью будет двигаться спортсмен после толчка?
Решение задач на отдачу
- УСЛОВИЕ:
Чему равна v 1 отдачи ружья m 1 = 4 кг при выстреле из него пули m 2 =5 г с v 2 = 300 м/с?
- Снаряд m 1 = 100 кг, летящий с v 1 =500м/с, попадает в вагон с песком m 2 = 10 т и застревает в нем. Какую скорость v’ 2 приобретает вагон, если он двигался навстречу снаряду с v 2 = 10м/с?
- УСЛОВИЕ:
- Снаряд, летящий со скоростью 500 м/с, разорвался на два осколка. Скорость первого осколка массой 5 кг возросла на 200 м/с в направлении движения снаряда. Определите скорость второго осколка, если его масса 4 кг.
- § 21,22
- упр. 20(2), 21(1)
- учебник А. В. Перышкин, Е. М. Гутник “Физика-9”.
- По желанию можно нарисовать рисунки по изученной теме
- В. Я. Лыков Эстетическое воспитание при обучении физике. Книга для учителя. -Москва “ПРОСВЯЩЕНИЕ”1986.
- В. А. Волков Поурочные разработки по физике 9 класс. - Москва “ ВАКО”2004.
- А. А. Харитонова История физики учебное пособие - Саранск 2003.
- Под редакцией профессора Б. И. Спасского. Хрестоматия по физике. -МОСКВА “ПРОСВЯЩЕНИЕ”1987.
- И. И. Мокрова Поурочные планы по учебнику А. В. Перышкина “Физика. 9класс”. - Волгоград 2003.
«Механическое движение тел» - Когда? Периодическое движение. Механическое движение. Периодическое движение – движение, повторяющееся через равные промежутки времени. Кинематика периодического движения. Ответ. Равномерное движение по окружности. Находилось тело). Вопрос №1. Кинематика. Виды механического движения.
«Космическая скорость» - Траектория движения тел движущихся с малой скоростью. Движение тел с первой космической скоростью. Прошел мимо больших планет. Первый полет человека в космос. Период обращения 96 мин. Первый искусственный спутник Земли запущен 4 октября 1957 года Масса 83,60 кг. 12 апреля 1961г. V1. На борту «Вояджер-2» диск с научной информацией.
«Инерция тела» - Опыт 4. Тележки разной массы Почему скорость меняется по разному? Запуск самолета с палубы корабля. Скорость тела не может измениться сама по себе! Инерция тел. Ограничения на движение по инерции – трение, сопротивление среды. Инерция. Инертность – «ленивость». Опыт 2. «Монета». Из истории… Катапульта.
«Прямолинейное равноускоренное движение» - 10. a. 4. Тема урока: Прямолинейное равноускоренное движение. Перемещение. 1. Скорость. Равноускоренное движение ….за любые равные … 2. Как можно определить скорость при равномерном прямолинейном движении? Скорость и ускорение совпадают по направлению. 8.
«Импульс тела» - Умножим правую и левую части равенства на время взаимодействия. Преобразуем данное выражение. Импульс силы. Примеры реактивного движения можно обнаружить и в мире растений. Для демонстрации закона сохранения импульса тела рассмотрим опыт. Рассмотрим реактивное движение с помощью закона сохранения импульса.
«Опора и движение» - Скелет – опора тела. Спать на жесткой постели с невысокой подушкой. 1 головной мозг 2 Сердце 3 Язык 4 Уши. Правильно сидеть за столом, партой, на стуле, не горбиться. Посоветуйтесь и окажите первую помощь больному. Спина ровная. Вы – врачи первой медицинской помощи. Правильная поза при ходьбе. От чего портится осанка?
Всего в теме 10 презентаций
