Роз’язування задач

на сили пружності та тертя

Мета.

Освітня. Відпрацювати практичні навички розв’язування задач на сили тертя.

Розвиваюча. Розвивати логічне та абстрактне мислення,  міжпредметну компетенцію.

Виховна. Виховувати культуру оформлення розрахункових задач.

Тип уроку. Формування знань, умінь, навичок.

Прилади та матеріали для роботи з учнями:

• Фізика: 10 кл.: підруч. для загальноосвіт. навч. закл.: рівень стандарту/ Є. В. Коршак, О. І. Ляшенко, В. Ф. Савченко. - К.: Генеза, 2010.-192с.:іл. <<Завантажити>><<Читать онлайн>>

План

1. Актуалізація опорних знань.
2. Вчимося розв’язувати задачі.
3. Запитання до уроку.
4. Домашнє завдання.
5. Перевір себе
6. Для допитливих.

Хід уроку

1. Актуалізація опорних знань.

Усне опитування:

Запитання 22.1. Дайте визначення сили пружності. Як її позначають, яким приладом та в яких одиницях вимірюють?

Запитання 22.2. Сформулюйте та поясніть суть закону Гука? Як графічно представляють закон Гука? Для яких деформацій виконується закон Гука?

Запитання 22.3. Розтягуючи сталевий дріт, отримали залежність модуля сили пружності F від видовження . На якій ділянці графіка виконується закон Гука?

Запитання 22.4. Що таке жорсткість тіла і від чого вона залежить? Як позначають жорсткість тіла, в яких одиницях вимірюють, за якою формулою обраховують?

Запитання 22.5. Як визначити жорсткість системи послідовно з’єднаних пружин?

Запитання 22.6. Як визначити жорсткість системи паралельно з’єднаних пружин?

Запитання 22.7. Яка природа сил пружності? Як визначають напрямок сили пружності?

Запитання 22.8. Як виникає зовнішнє тертя? внутрішнє тертя? Як діють сили тертя? Що є причиною виникнення сил тертя?

Запитання 22.9. Як виникає сила тертя спокою, куди вона спрямована, як змінюється?

Запитання 22.10. Як спрямована сила тертя ковзання, як визначається та від чого залежить?

Запитання 22.11. Коли виникає сила тертя кочення? Порівняйте її з силою тертя ковзання.

Запитання 22.12. Коли виникає рідке тертя, куди спрямована сила? Від чого залежить сила рідкого тертя, як визначається?

Запитання 22.13. Перелічіть фактори, які впливають та не впливають на значення сил тертя.

Запитання 22.14. Що характеризує коефіцієнт тертя? Від чого він залежить?

Запитання 22.15. Як можна зменшити (збільшити) силу тертя?

Запитання 22.16. Чи завжди сила тертя заважає рухові? Відповідь обґрунтуйте.

2. Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 23.1. Сила 1 Н розтягує пружину на 1 см. Яку силу потрібно прикласти, щоб розтягнути на 1 см дві такі самі пружини, з’єднані паралельно?

Задача 23.2.  Перша пружина удвічі довша за другу і виготовлена з того самого матеріалу та втричі меншого діаметра. У скільки разів жорсткість другої пружини більша за жорсткість першої?

Задача 23.3. Визначте видовження троса, на якому у воді з прискоренням 1 м/с2 піднімають чавунну плиту об’ємом 0,6 м3. Жорсткість троса - 500 кН/м. Густина чавуну - 7000 кг/м3. (В: 0,08 м)

Задача 23.4. Автомобіль масою 1 т рухається зі швидкістю 36 км/год під час аварійного гальмування до повної зупинки він пройшов шлях 10 м. Визначити коефіцієнт тертя ковзання коліс.

Задача 23.5. Два тіла — перше масою 50 г і друге масою 100 г — зв'язані ниткою та лежать на гладкій горизонтальній поверхні. Із якою найбільшою горизонтальною силою можна тягнути перше тіло, щоб нитка не розірвалася? Нитка витримує натяг 6 H. (В.9Н)

Задача 23.6. Тягарець, підвішений до гумової нитки, здійснює вертикальні коливання. На рисунку поруч з лінійкою зображено гумову нитку без тягарця і крайні відхилення тягарця від положення рівноваги в процесі коливань. Визначте максимальну швидкість руху тягарця під час таких коливань. Ціна поділки лінійки становить 0,5 см. Уважайте, що для гумової нитки виконується закон Гука, прискорення вільного падіння дорівнює 9,8 м/с2. Відповідь запишіть у сантиметрах на секунду(см/с)  (В. 28 см/с)

3. Запитання до уроку.

Запитання 23.1. Без якої сили неможливо зрушити будь-який предмет?

Запитання 23.2. Як зміниться сила тертя ковзання при переміщенні вантажу по горизонтальній поверхні, якщо силу нормального тиску збільшити в 4 рази?

Запитання 23.3. Силу нормального тиску при переміщенні вантажу по горизонтальній поверхні зменшили у 5 разів. Як змінився коефіцієнт тертя ковзання?

Запитання 23.4. До якого моменту зростає швидкість руху парашутиста під час затяжного стрибка?

Запитання 23.5. Відомо, що швидкість кульки,яка рухається під дією сили тяжіння, при наближенні до землі збільшується, а швидкість дощової краплі, навпаки, зменшується. Поясніть це явище.

4. Домашнє завдання.

Задача 23.7. Якщо видовжити пружину на 0,12 м, то виникає сила пружності 0,004 кН. На скільки треба видовжити пружину, щоб сила пружності дорівнювала 10 Н?

Задача 23.8. Запряжка собак рівномірно тягне горизонтальною дорогою санки, маса яких 500 кг. Коефіцієнт тертя дорівнює 0,1. З якою силою собаки діють на санки? (В: 500 Н)

5. Перевір себе.

Тренувальні вправи

Високий рівень

Задача 23.1.В. На похилій площині завдовжки 1,5 м і заввишки 0,5 м лежить вантаж. Коефіцієнт тертя дорівнює 0,5. У скільки разів сила, необхідна для рівномірного витягування вантажу вгору по похилій площині, більша за силу, яку прикладають для того, щоб рівномірно тягти його вниз по цій самій площині? В обох випадках силу прикладають вздовж похилої площини. (

Задача 23.2.В. Якої швидкості набувають санки наприкінці спуску з гори заввишки 10 м, кут нахилу якої до горизонту становить ? Коефіцієнт тертя між санками і снігом дорівнює 0,2. Швидкість санок на початку схилу дорівнює 0 м/с.В: 5,83)

Задача 23.3.В. Санки з’їжджають з гірки заввишки 5 м, кут нахилу якої до горизонту становить . Визначте гальмівний шлях, що пройдуть санки по горизонтальній ділянці. Коефіцієнт тертя на всьому шляху дорівнює 0,2. (В: 20 м)

6. Для допитливих.

Задачі підвищеної складності:

Задача О.23.1. У вагоні, що рухається горизонтально з постійним прискоренням 3 м/с2, висить на дроті вантаж масою 2 кг. Визначити силу натягу дроту Т і кут  її відхилення від вертикалі, якщо вантаж нерухомий відносно вагона. м/с2.