Учебные наглядные пособия:

Демонстрации:

1. Инерция тела

Подготовка и проведение опыта

1. Положить полоску бумаги на край стола, стоя боком к аудитории. На полоску поставить цилиндр. Взять полоску бумаги за край (ближний к демонстратору) и осторожно, медленно потянуть на себя. Вместе с полоской движется цилиндр

2. Положить полоску бумаги на край стола так, чтобы один край ее свисал на 3 см. На другой – поставить цилиндр. Левой рукой потянуть полоску, а правой резко ударить по полоске между краем стола и левой рукой. Полоска выскользнет из–под цилиндра. Цилиндр останется на столе.

2. Третий закон Ньютона

Подготовка и проведение опыта

Из аудитории пригласить двух человек различной массы. Им дать шнур. Демонстраторы становятся на тележки и берут в руки концы шнура. При его натяжении оба будут двигаться навстречу друг другу, но с различными ускорениями, которые зависят от массы демонстраторов

3. Движение тела по мертвой петле

Подготовка и проведение опыта

С помощью прибора, изображенного на рисунке продемонстрировать три опыта:

1. Шарик скатывается с наивысшей точки центробежной дороги (устойчиво описывает петлю и с некоторой скоростью вылетает из прибора);

2. Шарик скатывается с промежуточной высоты;

3. Шарик скатывается с высоты, не большей диаметра петли (не доходя верхней точки, срывается).

4. Законы Ньютона. шк., ч-б., 1961г.;DVD- фильм

Часть 1. Примеры относительности движения и покоя. Опыты Галилея. Формулировка первого закона Ньютона. Инерция тел. Примеры.

Часть 2. Инерциальные и неинерциальная системы отсчета. Опыты по движению тел с ускорением. Инертность тел. Масса как мера инертности. Эталон массы. Понятие о силе.

Часть 3. Формулировка второго закона Ньютона. Равнодействующая сил.

Скорость распространения взаимодействия. Формулировка третьего закона Ньютона.

Раздел: Физические основы механики

Лекция № 4

Работа и энергия

Основные вопросы, рассматриваемые на лекции:

7. Работа силы.

8. Кинетическая и потенциальная энергии.

9. Закон сохранения энергии.

Краткое содержание лекционного материала

10. Работа силы

Изменение форм движения, рассматриваемое с его количественной стороны называется работой силы.

,F– сила,S– расстояние,α– угол междуFиS.

Работа – это скалярная величина. Единицы измерения – [A]=1H·1м=1Дж

Рассмотрим пример: работа гравитационного поля.

, ,

2.Энергия

Энергия– это общая мера различных форм движения и взаимодействия материи.

В механике существует два вида энергии:

1. кинетическая – мера движения материи;

2. потенциальная – характеризует взаимодействие материи.

Кинетическая энергия

Рассмотрим работу, совершаемую на участке 1и 2.

В этом выражении работа выражается началом и концом движения. Мерой движения является –=>

Работа определяется как изменение кинетической энергии: , [A]=[E]=1Дж

Кинетическую энергию можно выразить через импульс тела:

Потенциальная энергия

Характеризует взаимодействие двух тел.

– потенциальная энергия при гравитационном взаимодействии.

Потенциальная энергия упруго деформируемого тела (сжатая, растянутая пружина), где к – коэффициент жесткости пружины, х – деформация равна:

11. Закон сохранения энергии

Пусть имеется в наличие следующая система:

Под действием внешней силы начнем сжимать пружину

Спроектируем эти силы на ось х:

Помножим обе части на dx: , т.к.

– общая энергия.

Следствие:Если внешняя сила отсутствует, т.е.F=0, и А=0 или , то

– закон сохранения энергии.

Закон сохранения энергии: для любой замкнутой системы сумма потенциальной и кинетической энергии есть величина постоянная.

Пример: шарик совершает колебания. Согласно закону сохранения энергии: