Розділ 4. МЕХАНІЧНА РОБОТА ТА ЕНЕРГІЯ

Завдання для самоперевірки до розділу 4 «Механічна робота та енергія»

Завдання 1–11 містять тільки одну правильну відповідь. Вважайте, що g =10 Н/кг.

1.(1 бал) Механічна робота виконується, якщо:

а) сила перпендикулярна до напрямку руху тіла; б) тіло є нерухомим; в) тіло рухається під дією сили;

г) на тіло не діють сили.

2.(1 бал) Кінетична енергія тіла, яке рухається, залежить: а) від маси та швидкості руху тіла;

б) тільки від висоти, на якій розташовано тіло над поверхнею Землі; в) від висоти, на якій розташовано тіло над поверхнею Землі, і швидкості

руху тіла; г) тільки від швидкості руху тіла.

3.(1 бал) Якщо потужність механізму дорівнює 100 Вт, то цей механізм:

7.(2 бали) Якою є потужність двигуна, якщо за 4 хв він виконує роботу 12 кДж?

а) 50 Вт; б) 500 Вт; в) 3 кВт; г) 12 кВт.

8. (2 бали) Кран підняв вантаж вагою 24 кН, виконавши при цьому роботу

9. (2 бали) За який час двигун потужністю 100 Вт виконає роботу 2 кДж? а) 0,05 с; б) 20 с; в) 50 с; г) 200 с.

10.(3 бали) Кит, плаваючи під водою зі швидкістю 18 км/год, розвиває потужність 150 кВт. Визначте силу опору води.

258

Навіщо свідомо знищувати автомобілі

Народна мудрість говорить: «Знав би, де впадеш, соломки б підстелив». Здебільшого цей вираз використовують у переносному значенні, проте й буквальне його значення є правильним з точки зору фізики. «Соломка», на яку м’якше падати, — це спортивні мати у фізкультурному залі, купа порожніх картонних ящиків для страхування каскадерів та інші прості засоби захисту людини від ушкоджень під час імовірного необережного падіння. А як згадану народну мудрість використовують інженери?

Якщо тіло, що рухається, зіткнеться з перешкодою, то відбудеться деформація тіла. У випадку якщо таким тілом є, наприклад, морозиво, яке впало на підлогу, то, погодьтеся, лихо є невеликим. А от якщо автомобіль зіштовхнеться з іншим автомобілем або з бетонною огорожею, то справа може закінчитися трагедією.

Зрозуміло, що конструктори автомобілів не можуть повністю запобігти ймовірності аварії, проте вони намагаються зробити так, щоб її наслідки були якомога меншими.

Для цього автомобілі конструюють таким чином, щоб деформації піддавалися тільки його передня (задня) частина, а салон був якнайкраще захищений від зминання. Перевірку своїх ідей інженери здійснюють за допомогою так званих краш-тестів. Для проведення такого тесту абсолютно новий автомобіль оснащують величезною кількі­ стю датчиків, у салоні розміщують манекени, які теж оснащені датчиками. Після цього автомобіль розганяють до швидкості 40–60 км/год й спрямовують на перешкоду.

Енциклопедична сторінка

Ізовсім не шкода свідомо знищувати новенький автомобіль, адже дані, отримані

врезультаті таких випробувань, дозволяють зберегти десятки людських життів. Обсяг даних, здобутих завдяки краш-тестам, величезний (далі йтиметься тільки про ті, що безпосередньо стосуються досліджуваної теми).

На схемі наведено графік залежності кінетичної енергії й енергії деформації від часу після зіткнення автомобіля зі стіною. (Нагадаємо: зменшення одного виду й зростання іншого виду енергії було наочно вивчене в § 30 «Перетворення механічної енергії. Закон збереження механічної енергії».) Уважні учні, напевно, помітять, що якщо додати величини енергії деформації й кінетичної енергії за швидкості, скажімо, 40 м/с, то сума буде трохи меншою, ніж початкова кінетична енергія. Це пов’язане з тим, що вихідна кінетична енергія перетвориться й на інші види енергії, які не показані на графіку.

Теми рефератів і повідомлень

1.Важелі в живій природі.

2.Використання простих механізмів: історія і сучасність.

3.Прості механізми навколо нас.

4.Прості механізми в сучасних технічних приладах, обладнанні.

5.Історія відкриття закону збереження енергії.

6.Видатний український учений-механік С. П. Тимошенко.

7.Використання енергії води і вітру.

8.Потужність і габарити найпотужніших двигунів автомобілів, суден, літаків і ракет.

Теми експериментальних досліджень

1.Визначення потужності, яку розвивають школярі на уроках фізкультури.

2.Визначення ККД велосипеда під час нерівномірного руху.

3.Виготовлення поліспаста з підручних засобів і визначення його ККД.

4.Виготовлення пристрою, який працює на енергії води, що падає. Оцінювання його ККД.

Етапи роботи над навчальним проектом

1.Організаційний етап. Вибір теми навчального проекту, обговорення мети та завдань проекту, складання плану реалізації проекту.

План проекту — це документ, який містить заздалегідь намічений порядок дій, необхідних для досягнення мети проекту.

План допомагає оцінити власні можливості та висвітлити проблеми, які можуть виникнути під час роботи.

На цьому етапі доцільно також визначити основні етапи роботи над проектом, способи роботи на кожному етапі; терміни роботи; обов’язки та відповідальність кожного учасника проекту.

2.Підготовчий етап. Пошук інформації, яка висвітлює тему навчального проекту, а також допоможе вирішенню завдань проекту.

При пошуку матеріалів до проекту потрібно одразу їх сортувати. Для цього часто використовують портфоліо.

Портфоліо проекту — це впорядкована добірка матеріалів, зібраних

зпевною метою.

Електронне портфоліо проекту — це спеціальна папка, в якій зберігаються матеріали проекту за певною структурою.

Електронне портфоліо дозволяє здійснювати швидкий пошук документів; його легко редагувати, доповнювати, переносити, зберігати і т. д.

Використовуючи додаткову літературу, інтернет-ресурси тощо, не забувайте зберігати посилання на кожне джерело інформації — записувати назву ресурсу, ім’я автора. Пам’ятайте про авторське право!

262

3.Проектний етап. Опрацювання зібраної інформації, створення моделі навчального проекту.

Для уточнення отриманої інформації та одержання додаткової інформації можна звертатися до довідників, словників, а також до вчителя.

4.Оформлювальний етап. Оформлення результатів роботи над навчальним проектом, створення презентації для захисту проекту.

Щоб презентація проекту відбулася успішно, необхідно приділити час для її ретельної підготовки. Переконайтеся, що ви виконали всі завдання проекту. Підготуйте доповідь. Для доповіді вибирайте найголовніше, викладайте свої думки коротко, чітко, зрозуміло.

Якщо ви плануєте презентувати проект з комп’ютерною підтримкою, то заздалегідь напишіть план, у якому позначте послідовність слайдів.

Орієнтовно це можна зробити так.

Тема проекту, Повідомте тему проекту та представте виконавців. виконавці

5.Презентаційний етап. Демонстрація результатів навчального проекту, захист ідеї проекту та отриманих результатів.

6.Підсумковий етап. Аналіз виконання завдань навчального проекту, визначення результатів проекту: яку користь приніс або може принести проект.

Загальні правила презентації проекту

1.Доповідати треба з гарним настроєм. Не забувайте про свій зовнішній вигляд, слідкуйте за поставою.

2.Під час доповіді дивіться на аудиторію.

3.Слова вимовляйте голосно та чітко.

4.Чітко назвіть себе, тему виступу та проблему, над якою ви працювали.

5.Не читайте доповідь з аркуша, а лише звіряйтеся з нотатками, щоб нічого не пропустити.

6.Стежте за часом виступу. Він не повинен перевищувати регламент.

Регламент — це час, який відведено на виступ. Про свій регламент слід дізнатися заздалегідь, ще під час підготовки до виступу.

7.Будьте готові відповідати на запитання. Відповідь на будь-яке запитання бажано починати з подяки тому, хто його поставив.

8.Після завершення доповіді та відповідей на запитання подякуйте всім присутнім за увагу.

263