Конспект уроку на тему "Імпульс тіла. Закон збереження імпульсу"

Фізика – 10                             Урок 1/45              Дата ______________________

Тема уроку.  Імпульс тіла. Закон збереження імпульсу

Мета уроку: ознайомити учнів з поняттями «імпульс тіла» та «імпульс сили»; ознайомити із

              законом збереження імпульсу, розвивати уважність, виховувати кмітливість.

Тип уроку:  вивчення нового матеріалу

План уроку

1. Імпульс тіла та імпульс сили.

Нехай дві кульки масою т₁ і т₂ рухаються зі швидкостями і . У певний момент часу вони вступають у взаємодію, що триває . При цьому механічний рух передається від однієї кулі до іншої.

У результаті взаємодії швидкості куль стають однаковими і .

Відповідно до третього закону Ньютона,  , але і . Отже,

.

Прискорення, отримані кулями в результаті взаємодії, будуть однаковими:

;    .

Підставляючи значення прискорення в попередню рівність, дістаємо:

, або

Звідси отримуємо:

З останньої рівності бачимо, що зміна швидкості тіл, які вза­ємодіють, буде різною, але зміна величини добутку mν буде одна­ковою в обох тіл, що взаємодіють.

- Величина отримала назву імпульсу тіла. Вона є мірою механічного руху. Під час взаємодії відбувається передача ім­пульсу від одного тіла до іншого: .

- Імпульс тіла — це векторна величина, що дорівнює добутку маси тіла на його швидкість і збігається за напрямом з напря­мом швидкості.

Одиницею вимірювання імпульсу в СІ є кг· м/с. Під дією сили тіло змінює свою швидкість, отже, змінюється й імпульс тіла: . Оскільки , то . З урахуванням того, що , дістаємо: .

-  Добуток сили на час її дії називають імпульсом сили

Одиниця вимірювання імпульсу сили в СІ — Η ^. с. Другий закон Ньютона можна записати у вигляді:

.

Зміна імпульсу тіла дорівнює імпульсу сили, що діє на тіло.

Якщо імпульс тіла змінюється за дуже короткий інтервал часу, то виникають великі сили (удар, поштовх, зіткнення). Щоб уник­нути завеликих сил, необхідно збільшувати час дії сили.

2.   Закон збереження імпульсу

Розглянемо систему тіл, які взаємодіють лише один з одним і не взаємодіють з іншими тілами. Таку систему тіл називають за­мкнутою.

Систему тіл, що взаємодіють, можна приблизно вважати за­мкнутою й тоді, коли дії інших тіл скомпенсують одна одну, або є настільки малі, що ними можна знехтувати.

Перепишемо раніше отриману рівність у вигляді

Цей висновок можна узагальнити й використовувати для дослі­джень випадку взаємодії кількох тіл, важливо лише, щоб система цих тіл була замкнутою.

Закон збереження імпульсу:

-   сумарний імпульс замкнутої системи тіл залишається незмін­ним за будь-якої взаємодії тіл системи між собою:

Запитання до учнів під час викладу нового матеріалу

1.    Яка величина зберігається в процесі взаємодії двох тіл?

2.    За якої умови імпульс тіла не змінюється?

3.    Як змінюється імпульс тіла, коли на нього діє сила?

4.    Чому під час удару виникають великі сили?

5.    Чи на однакову відстань можна кинути камінь уперед:

а) стоячи на землі;

б) стоячи в ковзанах на льоду?

6.    Чи може людина, яка стоїть на ідеально гладенькому горизон­тальному крижаному майданчику, зрушити з місця, не спира­ючись гострими предметами на лід?

ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ

1.   Виконання тренувальних вправ (задачі)

1.    Яке з тіл має більший імпульс: автобус масою 8 т, що рухаєть­ся зі швидкістю 18 км/год, чи снаряд

      масою 6 кг, який летить зі швидкістю 500 м/с?

2.    Сталева куля рухається зі швидкістю 2 м/с, а алюмінієва куля з таким же радіусом — зі швидкістю

      6 м/с. Яка з куль має біль­ший імпульс?

3.    З гармати масою 200 кг стріляють у горизонтальному напрямі ядром масою 1 кг. Чому дорівнює

      швидкість віддачі гармати після пострілу, якщо ядро вилетіло зі швидкістю 400 м/с?

4.    Щоб зійти на берег, човняр рушив від корми човна до її носової частини. Чому при цьому човен

      відійшов від берега?

2.   Контрольні запитання

1.    Як пов'язана зміна імпульсу тіла з імпульсом сили, що діє на це тіло?

2.    Чому в разі удару виникають великі сили?

3.    Парашутист рівномірно опускається на парашуті. Чи зміню­ється при цьому імпульс парашутиста?

4.    Підвішена на нитці кулька розгойдується. У яких точках тра­єкторії імпульс кульки дорівнює нулю?

5.    Чи можуть осколки гранати, що вибухнула, летіти в одному напрямі, якщо до вибуху граната

      перебувала в стані спокою? А якщо вона рухалася?

Що ми дізналися на уроці

•  Добуток маси тіла на його швидкість називають імпульсом тіла: .

•  Добуток сили на проміжок часу, упродовж якого діє сила , називають імпульсом сили.

•  Зміна імпульсу тіла дорівнює імпульсу сили, що діє на це тіло: .

•  Закон збереження імпульсу: сумарний імпульс замкнутої сис­теми тіл залишається незмінним при

   будь-якій взаємодії тіл системи між собою:

Домашнє завдання

1.   П.:§32.

2.    36.:

р1) - 16.1; 16.2; 16.12; 16.14.

р2) - 16.21; 16.22; 16.31; 16.35.

рЗ) - 16.37; 16.385; 16.41; 16.42.