• Обертальній рух тіла. Період обертання. Місяць – природний супутник Землі

Тема уроку

• Обертальній рух тіла. Період обертання. Місяць – природний супутник Землі.

Мета уроку

• Сформувати поняття обертального руху, періоду обертання. Визначити природні та штучні супутники Землі.

Задачі уроку

• 1.    Вивчити поняття «Обертальний рух».
• 2.    Вивчити поняття «Періоду обертання».
• 3.    Визначити інші характеристики обертального руху.
• 4.    Визначити природні та штучні супутники Землі.
• 5.    Розглянути Місяць як природний супутник Землі.

Основні терміни

• Обертальний рух – це рух по колу, при якому всі точки тіла рухаються з однаковим періодом, але з різною швидкістю.
• Період обертання – це фізична величина, що дорівнює проміжку часу, за який тіло, що рівномірно обертається, робить одне повне обертання.
• Частота обертання – це кількість повних обертів за 1 с.

План уроку

• 1.    Обертальний рух. Період обертання

.

• 2.    Місяць – природний супутник Землі.
• 3.    Домашнє завдання.

Хід уроку

Обертальний рух. Період обертання.

З криволінійними рухами в повсякденному життя ми стикаємося набагато частіше ніж з прямолінійними. Будь-який криволінійних рух можна розглянути як рух по дугах кіл з різними радіусами.

Тобто, іншими словами, це рух по колу. Вивчення цього поняття нам дасть ключ для розглядання довільного криволінійного руху.

Ми розглянемо найпростіший рух по колу з постійною швидкістю, тобто рівномірний рух по колу.

Якщо уважно розглянути кілька прикладів, можна побачити, що частки, що відриваються від тіла, яке обертається, летять з тією ж швидкістю, яку мали в момент відриву (бруд з-під коліс машини летить по дотичній до поверхні коліс).  Тобто, під час руху по колу швидкість в будь-якій точці траєкторії спрямована по дотичній до кола в цій точці.

Мал.2 Приклад напрямку швидкості при русі по колу.

Ще треба звернути увагу, що, навіть, при постійній швидкості її напрямок при русі по колу постійно змінюється.

Обертальний рух досить поширений у природі – це обертання коліс, маховиків, лопатей літальних апаратів, Землі навколо своєї осі та ін. Кілька з прикладів нам добре проілюструють

Відео №1 «Обертальний рух колеса» та Відео №2 «Літальний апарат»

Відео №1

Відео №2

Важливою особливістю обертального руху є те, що всі точки тіла рухаються з однаковим періодом, але їх швидкість може суттєво відрізнятися, бо всі вони рухаються по колах з різним радіусом. Наприклад, при добовому обертанні Земля навколо своєї осі точки, що знаходяться на екваторі, рухаються найшвидше, тому що їх рух відбувається по найбільшому радіусу.

Рух тіла по колу характеризується не швидкістю руху, а періодом обертання – тобто проміжком часу, за який тіло робить один повний оберт. Іншими словами, період обертання – це відношення часу обертання до кількості обертів, що були зроблені за цей час.

Період звичайно вимірюється в секундах. Якщо говорять, що період обертання 1с, то це значить, що тіло за 1с робить один повний оберт.

Якщо відомий період обертання, то можна знайти швидкість руху.  За час t, що дорівнює періоду Т, тіло проходить шлях, що дорівнює довжині кола.

Ще однією характеристикою обертального руху можна назвати величину, що відображує кількість обертів за одиницю часу. Її називають обертовою частотою n. Дорівнює вона кількості повних обертів, що робить тіло, за 1с.

В системі СІ частота вимірюється сˉ¹.

Контролюючий блок 1

• 1.    Що таке обертальний рух тіла? '
• 2.    Що таке період обертання?
• 3.    Що таке частота обертання?
• 4.    Як знайти швидкість тіла, якщо воно рухається по колу.
• 5.    Обертання планет можна назвати прикладом криволінійного руху?
• 6.    В яких одиницях вимірюється частота?
• 7.    В яких одиницях вимірюється період обертання?

Місяць – природний супутник Землі

З розвитком космонавтики та сучасних технологій навколо Землі обертається все більше і більше штучних супутників. Їх використовують для метеорологічних досліджень та спостережень, як засоби зв’язку, для передачі даних та координат. Без таких супутників не працювали б мобільні телефони, не було б супутникового телебачення.

Мал.5 Штучний супутник Землі

Але крім штучних супутників навколо Землі обертається ще й природній. Це Місяць – найближче до Землі небесне тіло.

Мал.6 Земля та його природний супутник Місяць

Його рух є яскравим прикладом обертального руху. Він обертається навколо Землі та в той же час обертається навколо власної осі. Це нам проілюструє

Відео №3 «Обертання місяця навколо Землі»

Зазвичай Місяць світить віддзеркаленим сонячним світлом. Ми бачимо ту частину Місяця, яке освітлює Сонце. Чому ж ми бачимо Місяць в різному обсязі? Це пов’язано з взаємним положенням Місяця, Сонця та Землі. Наприклад, коли Місяць знаходить між Сонцем та Землею, сторона, що повернута до Землі майже не віддзеркалює сонячного світла, тому майже не видна. Цей момент називають «новим місяцем», бо з цього часу Місяць ніби народжується, і з кожним днем ми бачимо все більшу його частину. Проходячи чверть своєї орбіти Місяць демонструє нам половину  освітленого диску, при проходженні половини своєї орбіти, у Місяця стає видимий весь бік, що повернутий до Землі. Цей час називають «повним місяцем». Далі видима частина Місяця продовжує зменшуватися. Це нам добре проілюструє

Відео №4 «Фази Місяця»

Ми бачимо завжди тільки один бік Місяця, бо час обертання Місяця навколо Землі дорівнює його обертанню навколо своєї вісі.

Місяць має неабиякий влив на Землю. Наприклад, доведено, що гравітаційне тяжіння Місяця викликає приливи та відливи морів та океанів на Землі.

Контролюючий блок 2

• 1.    Для чого використовують штучні супутники Землі?
• 2.    Назвіть природній супутник Землі.
• 3.    Чим зумовлено те, що ми бачимо то більшу, то меншу частину Місяця?
• 4.    Чому Місяць повернутий до Землі завжди одним боком?

Домашнє завдання

• 1.    Наведіть три приклади обертального руху, з якими ми стикаємося в повсякденному житті.
• 2.    Обертова частота якої зі стрілок більше годинної чи хвилинної? Відповідь обґрунтувати.
• 3.    Вирішіть задачу: Хлопчик обертає камінь на мотузці, довжина якої 1,5м. Визначте період обертання каменя, якщо його середня швидкість 20 км/год.
• 4.    Оберіть правильні твердження:
  •    Місяць – це штучний супутник Землі
  •    Період обертання – це фізична величина, що дорівнює проміжку часу, за який тіло, що рівномірно обертається, робить одне повне обертання
  •    Обертовий рух – це прямолінійний рух
  •    Частота обертання – це кількість повних обертів за 1 с
  •    Період обертання вимірюється в секундах
  •    Частота обертання вимірюється в секундах.