И движение связанных тел

Цель урока: распространить решение прямой и обратной задачи механики на случай движения тела под действием нескольких сил и движение связанных тел.

Тип урока: комбинированный.

План урока: 1. Вступительная часть 1-2 мин.

2. Опрос 15 мин.

3. Объяснение 25 мин.

4. Задание на дом 2-3 мин.

II. Опрос фундаментальный: Движение под действием силы трения.

Задачи:

1. Ч ему должен быть равен минимальный коэффициент трения между шинами двух задних ведущих колес и поверхностью наклонной дороги с уклоном 30⁰, чтобы автомобиль мог двигаться по ней вверх с ускорением 0,6 м/с²? Нагрузка на колеса распределена равномерно. Размерами автомобиля пренебречь.

2. Брусок массой m из состояния покоя под действием силы F, направленной вдоль горизонтального стола, начинает двигаться по его поверхности. Через время Δt₁ действие силы F прекращается и, спустя время Δt₂ после этого, брусок останавливается. Чему равна сила трения, действующая на брусок во время движения? На какое расстояние брусок переместится за все время движения?

3. Два шарика одного и того же диаметра, имеющие массы 1 кг и 2 кг, связаны между собой легкой и длинной нерастяжимой нитью. Шарика сбросили с достаточно большой высоты над Землей. Найдите натяжение нити при установившемся падении шариков.

Вопросы:

1. Чем объяснить, что при буксовании колес тепловоза или автомобиля сила тяги значительно падает?

2. Равно ли время подъема камня, брошенного вертикально вверх, времени его падения?

3. Можно ли измерить среднюю скорость ветра, бросая с некоторой высоты легкий предмет. Например, кусочек ваты?

4. Если локомотив не может сдвинуть тяжелый поезд с места, то машинист применяет следующий прием: он дает задний ход и, толкнув состав немного назад, затем дает передний ход. Объясните.

5. Скрип дверных петель и пение скрипки объясняется тем, что максимальная сила трения покоя больше силы трения скольжения. Так ли это?

6. Почему скорость дождевых капель не зависит от высоты туч и сильно зависит от размеров капель?

7. Скорость падения капель одного ливня может различаться в 10 раз. Почему?

8. Почему взлет и посадка самолета всегда производится против ветра?

9. Камень брошен вертикально вверх. В каких точках траектории камень будет иметь максимальное ускорение, если сопротивление воздуха растет с увеличением скорости камня? Как будет изменяться скорость камня?

III. Объясните на примерах задач, решаемых учителем.

Задачи:

1. С каким ускорением движется брусок по наклонной плоскости с углом наклона 30^о при коэффициенте трения 0,2? При каком условии брусок будет скользить (tgα ≥ μ)? Рассмотреть оба случая: движение вверх, движение вниз.

2. Устройство, показанное на рис. 1, в котором два груза поддерживаются блоком, называется машиной Атвуда. Считая, что блок не обладает ни массой, ни трением, вычислите: а) ускорение системы; б) натяжение нити. Проверка справедливости второго закона Ньютона и измерение ускорения свободного падения с помощью машины Атвуда.

3. Д

   Рис. 3

   ве одинаковые бусинки могут двигаться без трения по гладкому горизонтальному стержню (рис. 2). Они связаны друг с другом куском легкой и нерастяжимой нитью длиной L, к середине которой привязана третья такая же бусинка. Первоначально бусинки на нити удерживают, куски нити при этом составляют друг с другом угол 60^о. Бусинки одновременно отпускают. Найти ускорение бусинок сразу после этого. Найти скорость нижней бусинки перед ударом бусинок на стержне друг о друга. Для связанных тел при условии, что нить натянута и нерастяжима: cosα = cosβ. (Рис. 3).

I V. § 38 Упр. 20, № 1-4.

1. Предложите конструкцию прибора, позволяющего измерять силу нормального давления на наклонную плоскость при различных углах наклона.

2. С какой минимальной силой, и под каким углом к горизонту нужно тянуть за веревку, чтобы равномерно перемещать санки массой 10 кг по горизонтальному асфальту, если коэффициент трения скольжения 0,7?

3. На наклонную плоскость положили шайбу и сообщили ей скорость, направленную вдоль плоскости вверх. Коэффициент трения шайбы о плоскость μ. Найдите угол наклона плоскости к горизонту, при котором шайба пройдет минимальное расстояние до остановки.

Я мыслю, стало быть, существую.

Д екарт

Урок 45/25. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ

Цель урока: закрепить знания, полученные при изучении движения тела под действием нескольких сил.

Тип урока: решение задач.

Оборудование: микрокалькулятор.

План урока: 1. Вступительная часть 1-2 мин.

2. Опрос 10 мин.

3. Решение задач 20 мин.

4. Самостоятельная работа 10 мин.