Родзинки-танцівниці». підготуйте обладнання: високу прозору посудину, газовану воду, кілька родзинок. проведіть такий дослід. 1. наповніть посудину газованою водою. 2. киньте родзинкиу воду гайте за родзинками та бульбашками на їхній поверхні. що відбувається з родзинками? як змінюються кількість і розміри бульбашок? які сили діють на родзинки? чому родзинки рухаються? надо вимоги 1 мета 2 план виконання 3 результат 4 висновок

1. До выстрела пружина пистолета сжата, то есть обладает потенциальной энергией. В момент выстрела пружина разжимается, толкая снаряд, при этом её потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию снаряда. Горизонтальное перемещение снаряда не меняет его энергию, но при этом он ещё и падает, значит его потенциальная энергия уменьшается, а точнее переходит в кинетическую (в добавок к начальной его кинетической энергии от пружины). Чем ниже снаряд, тем меньше его потенциальная энергия, и тем выше кинетическая (то есть и скорость движения). У самой земли прям перед падением его потенциальная энергия равна 0, а кинетическая максимальна.

2. Найдём скорость вылета V0 через начальную кинетическую энергию Eк0:
Eк0 = m*V0²/2
Как говорилось выше, эта кинетическая энергия равна потенциальной энергии сжатой пружины Eпр:
Eк0 = Eпр
m*V0²/2 = Eпр
Потенциальная энергия пружины жёсткостью k, сжатой на величину x:
Eпр = k*x²/2, тогда
m*V0²/2 = k*x²/2
m*V0² = k*x²
V0 = √(k*x²/m)
V0 = √(1800 Н/м * (4 см)² / 80 г)
Переведу всё в СИ:
V0 = √(1800 Н/м * (0,04 м)² / 0,08 кг)
V0 = √(36 м²/с²)
V0 = 6 м/с

3. На высоте h =1 м снаряд обладал потенциальной энергией относительно земли:
Eп = m*g*h
Прям перед падением на землю вся эта потенциальная энергия перешла в кинетическую (в добавок к кинетической энергии от пружины). Тогда перед падением кинетическая энергия:
Eк = Eпр + Eп
Eк = k*x²/2 + m*g*h
Распишем кинетическую энергию через массу m и искомую скорость V:
m*V²/2 = k*x²/2 + m*g*h
V = √(k*x²/m + 2*g*h)
V = √(1800 Н/м * (0,04 м)² / (0,08 кг) + 2 * 10 Н/кг * 1 м)
V = √(56 м²/с²)
V ≈ 7,5 м/с

аданий используется учебник: А.В. Перышкин Физика. 7 класс. - М.: Дрофа, 2009.

Скачать:

Microsoft Office document icon urok_56_zolotoe_pravilo_mehaniki.doc 46.5 КБ

Предварительный просмотр:

Урок 56:

Равенство работ при использовании простых механизмов. «Золотое правило механики»

Внимательно прочитайте § 60 учебника и выполните в тетради следующие задания:

Вставьте пропущенные слова:

Пути, пройденные точками приложения сил на рычаге, обратно пропорциональны .

Действуя на длинное плечо рычага, мы выигрываем в , но при этом во столько же раз проигрываем в .

При использовании рычага выигрыша в не получают. Не дает выигрыша в и неподвижный блок. Подвижный блок не дает выигрыша в .

Многовековая практика показала, что .

Найдите в учебнике описание эксперимента, показывающего, что рычаг не дает выигрыша в работе. Перепишите его в тетрадь.

Найдите в учебнике описание эксперимента, показывающего, что подвижный блок не дает выигрыша в работе. Перепишите его в тетрадь.

Найдите в учебнике «Золотое правило механики» и перепишите его в тетрадь.

ответьте на вопросы:

Для чего применяют простые механизмы, если они не дают выигрыша в работе?

Во сколько раз проигрывают в пути, используя для поднятия грузов подвижный блок?

Внимательно разберите пример решения задачи:

Задача: С рычага подняли груз массой 200 кг. На какую высоту был поднят груз, если сила, действующая на длинное плечо рычага, совершила работу 400 Дж.

Сделаем пояснительный рисунок:

l2

l1

Здесь АВ – рычаг;

О – точка опоры рычага,

А,В – точки приложения сил F1 и F2

F1 – сила тяжести груза;

F2 – сила, которую прикладывают к длинному плечу рычага, чтобы поднять груз.

l1 = OD – короткое плечо рычага (на которое действует сила тяжести груза);

l2 = OC – длинное плечо рычага (на которое действует сила, поднимающая груз);

h1 = DA – высота, на которую нужно поднять груз;

h2 = BC – высота, на которую будет опускаться длинное плечо рычага, чтобы поднять груз.

Замечание: то есть, индексом 1 обозначаем величины, имеющие отношение к короткому плечу рычага, а индексом 2 – к длинному.

F2

F1

O

А

В

С

D

Дано: Си: Решение:

m1 = 200кг 1) Запишем математически «золотое правило» механики: А1 = А2

A2 = 400 Дж 2) По определению, работа – произведение силы, действующей вдоль движения

h = ? тела, на путь, который тело проходит под действием этой силы. Тогда:

А1 = F1·h1

Выразим из этой формулы h1:

3) Чтобы найти F1, воспользуемся формулой для нахождения силы тяжести груза:

F1 = Fтяж = m1g = 200кг·10Н/кг=2000Н

4) Учитывая, что А1 = А2, вычислим h1:

ответ: h1 = 0,2 Н.