Урок 22 Лекція. Вільне падіння тіл. Прискорення вільного падіння. Рівняння руху під час вільного падіння тіл. Рух тіла, кинутого вертикально вгору, вниз. Мета



Скачати 45.38 Kb.
Дата конвертації05.05.2017
Розмір45.38 Kb.
Урок 22

Лекція. Вільне падіння тіл. Прискорення вільного падіння. Рівняння руху під час вільного падіння тіл. Рух тіла, кинутого вертикально вгору, вниз.

Мета. Формувати знання про явище вільного падіння, прискорення вільного падіння; виробити вміння застосовувати знання про рівноприскорений рух до вільного падіння тіла до рухів тіла, кинутого вертикально вгору, вниз; розвивати вміння розв’язувати задачі на визначення висоти підняття, логічне мислення, пам’ять, увагу, уяву; виховувати інтерес до фізики, до експериментального методу пізнання, розкриваючи роль Галілея, значення його дослідів з вільним падінням тіл.

Тип уроку. Урок вивчення нового матеріалу (лекція).

Хід уроку

І. Організаційний момент.

Аналіз виконання лабораторної роботи.

ІІ. Актуалізація опорних знань (методом ущільненого опитування).

Повторити фізичні величини, вивчені в цій темі (середня і миттєва швидкості, прискорення), їх одиниці вимірювання, відповідні формули, обговорення питання про відносність та інваріантність величин у різних системах відліку.

• Записати основні рівняння рівноприскореного руху:
ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.

Повідомлення теми та завдань уроку Проблемне питання:

• Чи за однаковий час падають усі тіла за звичайних умов? Дослід. Візьміть два аркуші паперу, підніміть на висоту 1 м над партою і відпустіть. Що ви побачили? А тепер зімніть один із аркушів і виконайте таку саму операцію. Що відбулося на цей раз? Чому?

Історична довідка

Експеримент Галілео Галілея

У XVII столітті панувала точка зору Аристотеля, який учив, що швидкість падіння тіла залежить від його маси. Чим важче тіло, тим швидше воно падає. Спостереження, які кожен з нас може виконати в повсякденному житті, здавалося б, підтверджують це. Спробуйте одночасно випустити з рук легку зубочистку і важкий камінь. Камінь швидше торкнеться землі. Подібні спостереження привели Аристотеля до висновку про фундаментальну властивість сили, з якою Земля притягує інші тіла. Насправді на швидкість падіння впливає не тільки сила тяжіння, але й сила опору повітря. Співвідношення цих сил для легких предметів і для важких різне, що і призводить до спостережуваного ефекту.

Італієць Галілео Галілей засумнівався в правильності висновків Аристотеля і знайшов спосіб їх перевірити. Для цього він скидав з Пізанської башти в один і той же момент гарматне ядро і значно легшу кулю мушкета. Обидва тіла мали приблизно однакову обтічну форму, тому і для ядра, і для кулі сили опору повітря були настільки малі порівняно із силами тяжіння, що ними можна знехтувати. Галілей з’ясував, що обидва предмети досягають землі в один і той же момент, тобто швидкість їх падіння однакова. Результати, отримані Галілеєм,— наслідок дії закону всесвітнього тяжіння і закону, відповідно до якого прискорення, що набуває тіло, прямо пропорційне до сили, що діє на нього, і обернено пропорційне до маси.

Підтвердити значення прискорення вільного падіння можна за допомогою досліду з трубкою Ньютона.


ІV. Вивчення нового матеріалу.

Вільне падіння тіл — це окремий випадок прямолінійного рівноприскореного руху без початкової швидкості. Вільне падіння — це рух тіл у вакуумі під дією однієї сили — сили тяжіння . Прискорення при цьому однакове для всіх тіл. Цей факт підтверджується експериментально. Помістимо в трубку три різні предмети (свинцеву шротинку, корок і пташину пір’їнку). Потім швидко перевернемо трубку. Усі три тіла впадуть на її дно в такій послідовності: шротинка, корок і пір’їна . Так падають тіла тоді, коли в трубці є повітря. Якщо ж повітря з трубки відкачати насосом і, закривши після відкачування кран, знову перевернути трубку, всі три тіла впадуть одночасно. Це й свідчить, що у вакуумі всі тіла падають з однаковим прискоренням.



Вільним падінням називають рух тіла у вакуумі під дією земного тяжіння.

Приклади різних випадків вільного падіння:



  • Способи вимірювання прискорення земного тяжіння (вільного падіння):

1. За допомогою математичного маятника шляхом вимірювання його довжини і періоду коливань T.

2. Вимірювання часу вільного падіння без початкової швидкості і використання формули:






На прискорення вільного падіння впливають:

• обертання Землі навколо власної осі: максимальне значення на полюсах, мінімальне на екваторі;

• деформації Землі: на зменшення значення g0 на екваторі впливає і те, що екваторіальний радіус Землі більший від полярного;

• значення g0 більше на довільній широті, там, де містяться поклади залізної й інших важких руд, менше — над родовищами газу.



  • залежить від географічної широти: на полюсі g=9,83 м/с2 , на екваторі g=9,78 м/с2, у середніх широтах g=9,81 м/с2

Вертикальний рух тіла

Рух тіла, кинутого вертикально вгору,— це рух з прискоренням вільного падіння, яке, як завжди, напрямлене вертикально вниз. Під час піднімання напрям швидкості протилежний до напряму прискорення, отже, швидкість зменшується від початкового значення ϑ0 до нуля. У цьому разі під час розв’язування задач можна початок координат осі Oy поєднати з початком положення тіла на поверхні Землі і спрямувати вісь вертикально вгору. Тоді загальне рівняння руху матиме вигляд:


Траєкторією руху тіла, що рухається вертикально є пряма лінія.

Формули кінематичних величин:

Рух тіла вертикально вниз: Рух тіла вертикально вгору:

Прискорення вільного падіння завжди напрямлене вниз, і тому має додатну проекцію на вісь Оу.








V. Закріплення вивченого матеріалу.

  1. Доведіть, що час підйому тіла,кинутого вертикально вгору, дорівнює часу його падіння.

  2. Доведіть, що тіло, яке кидають вертикально вгору, і яке згодом падатиме вниз, матиме у будь-якій точці траєкторії швидкості рівні за модулем і протилежні за напрямом.

Підсумок уроку



Домашнє завдання. Опрацювати §12, питання після параграфа


База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка