...
Конспект уроку (10 клас) Рівновага тіл. Момент сили. Умова рівноваги тіла, що має вісь обертання. PDF Печать E-mail

Конспект уроку (10 клас) Рівновага тіл. Момент сили. Умова рівноваги тіла, що має вісь обертання.
Мета уроку: ознайомити учнів з умовою рівноваги твердого тіла. Розвивати образне та критичне мислення, творчу уяву. Виховувати почуття відповідальності, працелюбність, самостійність, уважність.
Обладнання: плакат, підручник
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу
Орієнтовний план проведення уроку
І. Організаційна частина (2 хв)
ІІ. Повторення вивченого матеріалу й набутих знань і умінь (5 хв)
ІІІ. Мотивація навчальної діяльності (2 хв)
IV. Оголошення теми й мети уроку (2 хв)
V. Вивчення нового матеріалу (30 хв)
VI. Закріплення вивченого матеріалу (4 хв)
Хід уроку
І. Організаційна частина
• Перевірка присутніх.
• Призначення чергових.
ІІ. Актуалізація опорних знань учнів
ІІІ. Мотивація навчальної діяльності
Уявіть, що вам потрібно дотягтися до книжки на верхній полиці. Ви підставляєте стілець, стаєте навшпиньки, нахиляєтеся і… не втримуєте рівноваги. Про те, що таке рівновага з погляду фізики і за яких умов реальне тіло (а не його модель – матеріальна точка) перебуває в рівновазі, ви дізнаєтесь їз цього уроку.
IV. Повідомлення теми, мети, завдань уроку
Учитель записує на дошці тему уроку, повідомляє навчальну мету та визначає такі завдання уроку:
V. Вивчення нового матеріалу
Умова рівноваги тіла для поступального руху
Закони Ньютона дозволяють дізнатися, які прискорення отри¬мують тіла під дією прикладених до них сил. Але дуже часто важ¬ливо знати, за яких умов тіла, на які можуть діяти різні сили, не набувають прискорення. Про такі тіла говорять, що вони перебува¬ють у стані рівноваги.
Знати умови, за яких тіла перебувають у стані спокою, дуже важливо для практики, наприклад, для зведення будинків, мостів, різних опор, підвісів, виробництва машин, приладів тощо.
Будь-яке тіло може рухатися поступально і водночас обертати¬ся або повертатися навколо якої-небудь осі.
Знайдемо умову, за якої тіло не може рухатися поступально.
Якщо тіло перебуває в стані спокою, його швидкість дорівнює нулю, тобто прискорення тіла також дорівнює нулю. А для цього відповідно до другого закону Ньютона необхідно, щоб
-    векторна сума всіх прикладених до тіла сил дорівнювала нулю:

F1+F2+F3…=0
Використовуючи цю умову рівноваги, можна розрахувати сили, що діють з боку тіла, яке перебуває в стані спокою, на кілька опор або підвісів.
Умова рівноваги тіла, закріпленого на осі
Щоб унеможливити поступальний рух тіла, його достатньо за¬кріпити в одній точці, наприклад так, як можна закріпити дошку на стіні, прибивши її одним цвяхом. Поступальний рух такої «при¬цвяхованої» дошки стає неможливим, але дошка може повертати¬ся навколо цвяха, який служить їй віссю повороту.
Повороти (або обертання) можуть спричиняти лише такі сили, лінії дії яких не проходять через вісь обертання. Якщо з осі обер¬тання на лінію дії сили опустити перпендикуляр, то ми отримаємо плече сили.
- Довжину перпендикуляра, опущеного з осі обертання на лінію дії сили, називають плечем сили.
Щоб унеможливити поворот (або обертання), потрібно приклас¬ти до тіла принаймні дві сили: одну, що спричиняє поворот по го¬динниковій стрілці, другу — проти годинникової стрілки. Але ці дві сили можуть бути й неоднаковими (за модулем).
Якщо до тіла, закріпленого на осі, докладені дві сили F1 і F2 які прагнуть обертати тіло в протилежні боки, то, як показує до¬свід, тіло залишиться в рівновазі, якщо F1 l1 = F2 l2, де l1 і l2 — плечі сил F1 і F2
Звідси випливає, що обертова дія сили визначається добутком модуля сили на відстань від осі обертання до лінії дії сили.
- Моментом сили відносно осі обертання тіла називають узя¬тий зі знаком плюс або мінус добуток модуля сили на її плече:

У СІ момент сили вимірюється в ньютон-метрах (Hм)
Моментам сил, що обертають тіло проти годинникової стрілки, прийнято приписувати додатній знак, а по годинниковій стріл¬ці — від’ємний.
Поняття моменту сили допомагає сформулювати умову рівно¬ваги тіла: тіло перебуває в рівновазі, якщо момент сили, що праг¬не обертати тіло в одному напрямку, дорівнює моменту сили, яка прагне обертати його в протилежному напрямку.
Якщо до тіла, закріпленому на осі, докладено кілька сил, то умова рівноваги тіла має такий вигляд:
-    тіло, закріплене на осі, перебуває в рівновазі, якщо алгебраїчна сума моментів сил, прикладених до тіла, дорівнює нулю:

Повну версію уроків можна отримати по замовленню! Звертайтесь!

 

Яндекс.Метрика >