Цікаві матеріали до уроку фізики у 7 класі

Цікаві матеріали до уроку фізики у 7 класі

Сила тяжіння

Фізичний словничок

Гравітація — від латинського слова gravitas — тягар.

Історична довідка

Після обіду ми перейшли в сад і пили чай під тінню де-кількох яблунь. Сер Ісаак Ньютон сказав мені, що в такій самій обстановці він перебував, коли йому вперше спала думка про тяжіння. Вона була спричинена падінням яблука. Чому яблуко завжди падає прямовисно? Повинна існувати притягальна сила матерії, зосереджена в центрі Землі, пропорційна його кількості. Тому Земля притягує яблуко, як яблуко Землю.

Повинна, отже, існувати сила, подібна до тієї, яку ми на-зиваємо тягарем, що тягнеться у всьому Всесвіті.

Якісні завдання

1. Чи залежить сила тяжіння від висоти?

2. Два тіла однакової маси, але різні за об’ємом пере-бувають на поверхні столу. На яке тіло діє більша сила тяжіння?

3. Де сила тяжіння більша — на полюсі або на екваторі?

4. Чому крапелька дощу падає на Землю, а не летить назад до хмар?

5. Чому аркушик, зірваний з дерева, падає на Землю?

6. Чому парашутист летить до Землі, а не відлітає в космічний простір?

Завдання для шанувальників літератури

• З прислів’їв і приказок

Бери завжди ношу по собі, аби при ходьбі не кректати.

Запитання: А яку силу необхідно прикласти, аби понести один берковець? Один берковець (старовинна російська міра маси) дорівнює 163,8 кг або 10 пудів.

Відповідь: 1638 Н

• З творів

Діва як ні хороша, та в неї душа крейди, і хоч пуд золота повісь їй на шию, все одно, краще за те, яка вона є, не бути їй. («Макар Чудра»

Запитання: Як зміниться вага дівчини, якщо їй підвісити на шию пуд золота? А як зміниться маса дівчини? Один пуд (старовинна російська міра маси) дорівнює 16 кг.

Відповідь: вага дівчини збільшиться на 160 Н, а маса на 16 кг.

Завдання для шанувальників біології

1. Найважчою птицею вважається дрохва. Маса самця цієї птиці 16–20 кг при довжині тіла близько метра  і розмаху крил в 2,5 м. Дрохви не лише добре літа-ють, але й можуть швидко бігати. Живуть ці птахи в степовій смузі, харчуються зернами різних злаків, травами, мишами і полівками.

2. Найменші птахи — корольок (маса лише 5 г) ікропив’яник (маса 10 г). Мешкають ці крихітки в лісах, причому кропив’яники гніздяться в низь-ких чагарниках, а корольки — у вершинах хвойних дерев.

Завдання: Визначте силу тяжіння, що діє на цих птахів.

Відповідь: 160–200 Н; 0,05 Н; 0,1 Н.

3. Кріт — це маленький сліпий звір із широкими до-лоньками, що вивернуті назовні, справжній трудяга. Завдовжки всього 10–15 см і масою 100 г виносить за 1 рік до 10 т землі на 1 га березового лісу. Справжня мініатюрна землерийна машина.

4. Найбільший у світі гризун — капибара (водосвинка), що живе у Венесуелі й Колумбії. На місцевому діа-лекті капибара означає — «пан трави». Харчуючись травою на болотах, цей «пан» набирає 50–60 кг маси і виростає 1,65 м завдовжки.

5. Найменший гризун — карликова бурозубка, завдовжки до 4 см і масою до 2 г.

Завдання: Визначте силу тяжіння, що діє на цих гризунів.

Відповідь: 1 Н; 500–600 Н; 0,02 Н.

5. Наш язик має масу 50 г. Його довжина 9 см. У ньому не менше 17 м’язів. Під час споживання їжі він робить 80 рухів за хвилину. Коли людина куштує будь-який продукт, 4 000 дотикових пластинок з 50 рецепторами передають у мозок отриману інформацію.

6. У горбах верблюда міститься 100–120 кг жиру, який у процесі розпаду може дати 40–50 кг води. Після тривалого водного голодування верблюд може випити, не відриваючись, 130 л води. Але рекорд здатності об-ходитися без води (14 днів) належить не верблюдові, а скелястій білці з Південної Мексики. Ця невелика тварина може жити без води до 100 днів.

Запитання: Яку масу води може випити верблюд, не відриваючись, після тривалого водного голодування? Як при цьому зміниться сила тяжіння, що діє на нього?

Відповідь: 130 кг; збільшиться на 1300 Н.

Завдання для шанувальників географії

1. У відкритому морі підйом водної поверхні під час припливу не перевищує 1 м. Значно більшої величини досягають приливи в гирлах річок і в затоках із зви-вистою береговою лінією, що поступово звужуються. Найбільшої величини припливи досягають у затоці Фанді (Атлантичне побережжя Канади). У порту Монктон у цій затоці рівень води під час припливу піднімається на 19,6 м. В Англії, у гирлі річки Се-верн, що впадає в затоку Бристольську, найбільша висота припливу складає 16,3 м. На Атлантичному побережжі Франції, в Гранвіля, приплив достигає 14,7 м, а в районі Сен-Мало — до 14 м

У внутрішніх морях припливи незначні. Так, у Фін-ській затоці поблизу Санкт-Петербурга, величина припливу не перевищує 4–5 см, а на Чорному морі доходить до 8 см.

Запитання: Визначте період припливів, пов’язаних з Місяцем.

2. Складіть завдання за цими даними, знаючи приско-рення вільного падіння в різних місцях Землі

Веселі завдання від Григорія Остера

1. Маса листка берези — 0,1 г, а маса кота Яшки, що розмріявся про пташок і зірвався з тієї ж берези,— 10 кг. У скільки разів сила тяжіння, що діє на падаючий

2. Яку силу має докласти п’ятикласник Єгор Букін, аби однією рукою тримати за коміри в повітрі трьох першокласників, загальна маса яких 53 кг? Відповідь: 530 Н.

3. Маса великої блакитної повітряної кульки і дрібного іржавого залізного цвяха, який мріє проткнути цю кульку, однакові. Як відрізняються сили тяжіння, що діють на кульку і цвях? Відповідь: маси у них однакові, значить, однакові і сили тяжіння.

4. Чи перестала діяти сила тяжіння на Вовочку, який уже долетів з даху сараю до поверхні планети Земля? Відповідь: ні, не перестала, хоча Вовочка й кричить, що лежачих не б’ють.

5. Яка сила тяжіння діє на один кілограм картоплі, що висить у сумного дядька Петра в сітці за вікном?

Відповідь: 9,8 Н.

Фізичні експерименти

1. Визначити силу тяжіння, що діє на тіло, використо-вуючи динамометр.

2. Визначити силу тяжіння, що діє на тіло, використо-вуючи ваги важелів.

3. Визначити силу тяжіння, що діє на тіло відомої густини, використовуючи мензурку і таблицю.

Сила пружності

Фізичний словничок

Деформація (від лат. deformatio) — зміна форми, спо-творення.

Історична довідка

Роберт Гук народився 18 липня 1635 г у містечку Фре-шуотер на англійському острові Уайт в сім’ї настоятеля місцевої церкви. Хлопчик рано проявив схильності до винахідництва, але через слабке здоров’я не зміг вчасно піти в початкову школу.

Сучасник Ньютона Р. Гук не раз стояв на порозі великих відкриттів (закон всесвітнього тяжіння, відкриття якого він оскаржував у Ньютона), але, не володіючи математи-кою достатньою мірою, обмежувався лише унікальними припущеннями. Фізика знає його як ученого, який першим відкрив зв’язок сили пружності і деформації.

Якісні завдання

1. Наведіть приклади, коли на тіло діє сила пружності.

2. Наведіть приклади деформації.

3. Ви розтягнули пружину і відпустили її. Чому ще деякий час пружина рухається?

Завдання для шанувальників літератури «Вечори на хуторі біля Диканьки»

1. «Бідний дяк не змів навіть виявити кашлем і крек-танням болю, коли сів йому на голову важкий мужик і помістив свої чоботи, що намерзли на морозі, з обох сторін його скронь».

Запитання: Які тіла компенсують дії одне одного?

Відповідь: мужик і диякон.

2. «Схопив сокиру і порубав її на шматки; зирк і лізе один шматок до іншого, і знову ціла свита».

Запитання: Як називається такий вид деформації тіла?

Відповідь: пружною.

3. «Вікно брязнуло з шумом: стекла із дзвоном вилетіли геть, і страшна свиняча пика виставилася, поводячи очима, неначе запитуючи: “А що ви тут робите, добрі люди?”»

Запитання: А як ви назвете деформацію скла в цьому випадку?

Відповідь: непружною.

4. «Раніше, бувало, я міг зігнути і розігнути в одній руці мідний п’ятак і кінську підкову».

Запитання: А від чого залежить сила пружності і яка її природа?

Відповідь: від коефіцієнта жорсткості й абсолютного стискування, природа — електромагнітна.

Завдання для шанувальників біології

1. Найміцніша павутина у павуків-нефил, що живуть в Африці, далеких родичів наших хрестовиків. На Мадагаскарі жінки збирають нефил, тягнуть з їхнього черевця нитки, а потім тчуть з них красиві стрічки.

Запитання: Який коефіцієнт жорсткості такої нитки, якщо при заплутуванні птаха масою 1 кг вона розтяг-нулася на 1 см? Відповідь: 1000 Hм .

2. Прісноводими акулами називають у нас старих, по-критих мохом щук, що досягають завдовжки 1,5 м і масою 50 кг. У Ладозькому озері виловлювали осетрів завдовжки 2,6 м і масою 128 кг. У річках тропічної Америки живе найбільша з кісткових риб — арапайма, довжина її сягає 4 м, а вага — 200 кг. Але всіх цих риб перевершили соми. У Дніпрі ловили сомів завдовжки до 5 м і вагою 300 кг.

Запитання: На скільки видовжиться капронова нитка, коефіцієнт жорсткості якої дорівнює 10 кмH при рівно-мірному підніманні цього сома?

Відповідь: на 0,3 м

3. Кістка — композиційний матеріал і складається з двох абсолютно різних компонентів — колагену і мінераль-ної речовини. Відомим композиційним матеріалом служить склопластик, що є сумішшю скляних волокон і смоли. Як це не дивно, але кістка за своєю міцністю поступається лише твердим сортам сталі і виявляється набагато міцнішою за граніт і бетон.

Запитання: Який коефіцієнт жорсткості гомілкової кістки, якщо маса людини 70 кг і кістка стискується на 0,2 мм?

Відповідь: 3,5 МмH .

4. 1861 року екіпаж французького судна «Алектон» на-магався зловити кальмара завдовжки 6–7 м і вів з ним тригодинний бій. У кальмара всадили гарпун, але підняти на борт його не вдалося, оскільки він важив 2–3 т. Про цей випадок знав Жюль Верн, що описав у своїй книзі «20 тисяч льє під водою» напад гігант-ських кальмарів на підводний човен «Наутілус».

Запитання: Чи можна було підняти кальмара на тросі, виготовленому зі сталі жорсткістю 10 кмH ? Максимальна сила, яку витримує трос на розрив, дорівнює 18 кН.

Відповідь: ні.

5. Предки сучасних ескімосів, що населяли арктичне побережжя Північної Америки в другій пол. І ти-сячоліття нашої ери, навчилися будувати хатини з льоду. Ці хатини мали куполоподібну форму при внутрішньому діаметрі понад 3 м і висоті від підлоги до стелі близько 2 м. Куполоподібна форма додає хатині підвищеної міцності і зводить до мінімуму теплові втрати через зовнішню поверхню.

Запитання: Чому куполоподібна форма додає підвищеної міцності будівлям і спорудам?

6. Складіть завдання за цими даними

Фізичний експериментВиміряйте жорсткість пружини (гуми) і за даними по-будуйте графік залежності сили пружності від видов­ ження.

Література

1. Алексеев В. А 300 вопросов и ответов про животных.— Ярославль, 1997.

2. Что такое? Кто такой? — М.: Педагогика, 1980.

3. Энциклопедический словарь юного географа.— М., 1989.