Розв'язування задач

на закон всесвітнього тяжіння

Мета.

Навчальна. Вчитися розв’язувати задачі на закон всесвітнього тяжіння, визначення сили тяжіння, прискорення вільного падіння. Формувати предметну компетентність.

Розвиваюча. Розвивати логічне та алгоритмічне мислення.

Виховна. Виховувати культуру запису при оформленні розрахункових задач, культуру наукового мовлення.

Тип уроку. Формування знань, умінь, навичок.

Дидактичні матеріали:

• Фізика: підруч. для 9 класу  Бар’яхтар В. Г., Довгий С. О., Божинова Ф. Я., <<Читати 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.

Перевірка домашнього завдання.

2. Вчимося розв’язувати задачі.

 Задача 73.1. Визначте силу тяжіння між двома більярдними кулями діаметром 4 см кожна в момент зіткнення. Маса кожної кулі 200 г.

Задача 73.2. Визначте масу тіла, якщо на поверхні Місяця на нього діє сила тяжіння 7,52 Н. Яка сила тяжіння діятиме на це тіло на поверхні Землі?

 Задача 73.3, Вимірявши гравітаційну сталу, Г. Кавендіш зміг визначити масу Землі, після чого з гордістю сказав: “Я зважив Землю”. Визначте масу Землі, знаючи її радіус (з км), прискорення вільного падіння та гравітаційну сталу.

Задача 73.4. Визначте прискорення вільного падіння на висоті, що дорівнює трьом земним радіусам над поверхнею Землі.

 Задача 73.5. Співставити силу кулонівської взаємодії двох електронів з силою їх гравітаційної взаємодії.

Задача 73.6, Визначте, на скільки відсотків зміниться гравітаційна сила взаємодії двох тіл однакової маси, якщо половину маси першого тіла перенести на друге.

3. Запитання до уроку.

Запитання 73.1. Чому дві людини не відчувають гравітаційного притягання одна до одної?

Запитання 73.2. Як зміниться сила гравітаційного притягання між двома кульками, якщо одну з них замінити іншою, вдвічі більшої маси?

Запитання 73.3. Як рухалися б планети, якби сила тяжіння Сонця раптово зникла?

Запитання 73.4. Яка природа сил, що спричиняють припливи й відпливи в морях та океанах Землі?

Запитання 73.5. Чи притягає Землю футболіст на її поверхні? літак у повітрі? космонавт, який перебуває поблизу орбітальної станції?

Запитання 73.6. Якщо сила тяжіння пропорційна масі тіла, то чому важке тіло не падає швидше за легке?

Запитання 73.7. Космонавт перебуває на поверхні Місяця. До якого небесного тіла він притягується сильніше - до Землі, до Сонця чи до Місяця?

Запитання 73.8. Коли на нас діє більша сила притягання до Сонця - удень чи вночі? Орбіту Землі вважайте коловою.

Запитання 73.9. Як змінюється сила тяжіння, що діє на космонавта, коли він переміщається із Землі на орбітальну станцію?

Запитання 73.10. Як змінюється сила тяжіння при опусканні тіла в шахту, що доходить до центра Землі? Уважайте Землю однорідною кулею.

Запитання 73.11. Чому сила тяжіння на екваторі Землі менша, ніж на полюсах?

Запитання 73.12. Динамометр було проградуйовано на екваторі. Чи буде вага, виміряна цим динамометром на полюсі, така сама, як на екваторі?

4. Домашнє завдання.

Підручник: §33 - повторити.

Задача 73.8. З якою силою притягується до станції масою 179 т транспортний космічний корабель масою 9 т у разі, якщо корабель перебуває на відстані 50 м від станції? (В. 0,04 мН)

Задача 73.9. Яке прискорення вільного падіння на відстані 10 000 км від центра нейтронної зорі, радіус якої становить кілька десятків кілометрів, а маса в 1,5 разів більша за масу Сонця (кг)? (В. 2000 км/с2)

Задача 73.10. Оцініть, у скільки разів відрізняються сили притягання вашого тіла, коли ви сидите у кімнаті, до Землі й до Сонця. (В. 1700 разів)

Усне опитування по запитаннях до уроку.

5. Перевір себе.

Задачі середнього рівня складності.

Задача П.73.1.С. Із курсу фізики 7 класу ви знаєте, що Н/кг. Доведіть, що 1 Н/кг=1 м/с2.

Задача П.73.2.С. З якою силою взаємодіють Місяць і Земля, якщо маса Місяця 7·1022 кг, а Землі 6·1024 кг. Відстань між ними 384 000 км.

Задача П.73.3.С. Обчислити прискорення вільного падіння на Марсі, якщо його маса кг, а радіус 3300 км.

Задача П.73.4.С. Визначте прискорення вільного падіння на Меркурій, маса якого становить  кг, а радіус - 2440 км.

Задача П.73.5.С. Яке прискорення надає Сонце тілам, які знаходяться на Землі?

Задача П.73.6.С. Знайти масу тіла, на яке діє сила тяжіння 1 Н.

Задачі достатнього рівня складності.

Задача П.73.1.Д. У порту на відстані 200 м один від одного стоять два танкери, маса одного з них становить 150 000 т. Визначте масу іншого, якщо сила гравітаційного притягання між ними становить 20 Н.

Задача П.73.2.Д. Маса Місяця у 81 раз менша за масу Землі, а його діаметр менший у 3,7 разів. Визначити прискорення вільного падіння на Місяці.

Задача П.73.3.Д. Яке прискорення вільного падіння на планеті, радіус якої в 4 рази більший за радіус Землі, а маса - у 51 раз більша за масу Землі?

Задача П.73.4.Д. Визначте масу Марса, якщо відомо, що його радіус становить м, а прискорення вільного падіння на поверхні марса має значення 3,7 м/с2.

Задача П.73.5.Д. Гравітаційна сила, що діє між двома однаковими кулями, дорівнює 0,01 Н. Знайти маси куль, якщо відстань між їх центрами 1 м.

Задача П.73.6.Д. Маси Землі і планети Плутон майже однакові, а відстані їх до Сонця відносяться як 1:40. Знайти відношення сил притягання Землі і Плутона до Сонця.

Задача П.73.7.Д. У скільки разів зменшиться сила притягання до Землі космічного корабля при віддаленні на відстань, що дорівнює радіусу Землі, від її поверхні?

Задача П.73.8.Д. У скільки разів відрізняються сили притягання вашого тіла до Землі й до Сонця.

Задача П.73.9.Д. Визначте прискорення вільного падіння на поверхні Марса, якщо його маса становить 11% маси Землі, а радіус - 53% земного радіуса.

6. Для допитливих.

Задачі підвищеної складності.

Задача-оцінка 73.1.О. Оцінити у скільки разів збільшиться рекорд зі стрибків у висоту, якщо спортсмени будуть змагатися на Місяці?

Задача-оцінка 73.2.О. Оцінити, який радіус повинна мати планета з густиною, рівною густині Землі, щоб спортсмен, підскочивши, зміг її покинути.

Задача 73.3.О. Визначте масу Юпітера. Вважайте відомими середню густину Юпітера 1250 кг/м3, прискорення вільного падіння на його поверхні 24,9 м/с2 і гравітаційну сталу 6,67·10-11 Н·м2/кг2. (В. 1,9·1027 кг)