Тема: Взаємодія тіл. Інертність. Інерція. Маса тіла.

Унаслідок взаємодії тіл вони змінюють швидкість і напрям свого руху, а також деформуються.

 

        

     Взаємодія тіл є властивістю матерії.

       Існують такі взаємодії:

    1. Гравітаційні. Ці взаємодії залежать від мас тіл та відстаней між ними.

    2. Електричні та магнітні взаємодії. Вони залежать від зарядів, сил струмів і відстаней між ними.

    3. Ядерні взаємодії. Існують між частинками в ядрах атомів.

    4. Слабкі взаємодії. Існують при перетвореннях найменших частинок

        матерії. 

 

    Інерція – це явище збереження тілами сталої швидкості, коли на них не діють інші тіла.

    Інертність — властивість, що полягає в тому, що для зміни швидкості тіла

на задану величину необхідно, щоб дія на нього іншого тіла тривала певний

час. 

 

     Маса тіла - це фізична величина, що є мірою інертності тіла. Чим більша   маса тіла, тим воно більш інертне.

    Одиницею маси в СІ є 1 кілограм (кг). Це маса еталона (зразка), яким служить

зроблений зі спеціального сплаву циліндр, що зберігається в Міжнародному

бюро мір і ваг у Франції.

На практиці застосовують також кратні й частинні одиниці маси: тонну (т), грам (г), міліграм (мг):

1 т = 1000 кг; 1 г = 0,001кг; 1 мг = 0,000001 кг; 1 кг = 0,001 т; 1кг = 1000 г; 1кг = 1 000 000 мг.

     Для визначення маси тіла використовують спеціальні прилади, які нази­вають терезами. 

 

 

Відношення мас тіл обернено пропорційне відношенню їхніх

швидкостей.

 

Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 1. З гармати масою 3 т вистрілили в горизонтальному напрямку ядром масою 20 кг. При цьому ядро набуло швидкості 300 м/с. Якої швидкості набула гармата при віддачі?

 

Тема: Густина речовини.

  Густина речовини – фізична величина, що показує, яку масу             має дана речовина  в одиниці об’єму (1 м³) .

 

 

Для вимірювання густини газів, рідин та твердих тіл   використовують      ареометр.

 

Вчимося розв’язувати задачі:

Задача 1. Кубик із ребром, що дорівнює 2 см, має масу 20 г. Із якого

матеріалу виготовлений кубик?

Задача 2. Свинцева куля об’ємом 60 см³ має масу 0,565 кг. Визначте,

суцільна ця куля чи порожниста. Якщо куля порожниста, то визначте об’єм порожнини (ρ = 11,3 г/см³).

Тема: Розв’язування задач на розрахунок густини, маси тіла і об’єму.

 

    Задачі якісного характеру.

    Задача 1.Три кульки (свинцева, алюмінієва, залізна) мають однакові розміри та однаково пофарбовані. Чи зможете ви без використання якихось приладів відрізнити алюмінєву  кульку?

      Задача 2. На одній шальці терезів стоїть свинцевий брусок, а на другій олов’яний брусок і терези перебувають в рівновазі.  На якій шальці терезів стоїть свинцевий брусок?

 

   Задачі розрахункового характеру.

1. З’ясувати чи поміститься 3 кг олії в пластиковий балон місткістю 3 л.
2. Кубик із ребром, що дорівнює 2 см, має масу 20 г. Із якого матеріалу виготовлено кубик?
3. Свинцева куля об’ємом 60 см³ має масу 0,565 кг. Визначити суцільна ця куля  чи порожниста. Якщо куля порожниста, то визначте об’єм порожнини.

Тема: Сила. Результат дії сили: зміна швидкості або деформація тіла.

 

Сила — це фізична величина, яка є мірою взаємодії тіл і є причи­ною зміни швидкостей тіл або деформації тіла.

 

 

• Результат дії одного тіла на інше залежить від значення прикладеної сили.
• Результат дії одного тіла на інше, залежить від точки прикладання сили.
• Дія одного тіла на інше залежить від напряму дії сили.

 

Силу позначають літерою F.Одиницею вимірювання сили  є 1 ньютон на честь англійського фізика Ісаака Ньютона.  [F] = 1 H

Похідні одиниці вимірювання сили:

                                     1кН=1000Н; 1мН=0,001Н.

1Н — це сила, що діє нa тіло масою 1 кг протягом 1с, змінює  його швидкість щосекунди на 1 м/с.

 Сила, на відміну від маси, визначається не тільки чисельним значенням, а й напрямком. Величину, яка визначається числовим значенням та напрямом, називають векторною.  Cилa- векторна величина, що є мірою взаємодії тіл.

Отже, кожна сила характеризується: 

1) значенням; 

2) напрямком у просторі; 

3) точкою прикладання.

Тема: Сила тяжіння. Вага тіла. Невагомість.

Вага тіла прикладена до опори чи підвісу, а сила тяжіння до самого тіла

 

Невагомість — стан тіла, при якому воно рухається тільки під дією сили тяжіння, при цьому вага тіла рівна 0.

 

Вчимось розв’язувати задачі.   

   Задача 1. Хлопчик масою 40 кг стоїть у нерухомому ліфті. Якою є сила тяжіння та  вага  хлопця? 

    Задача 2. На витягнутій долоні перебуває в стані спокою тіло масою 200 г. Чому дорівнює сила тяжіння й вага цього тіла? До чого прикладена кожна із цих сил? Зобразіть їх на кресленні. Чому дорівнюватиме вага й сила тяжіння, що діє на тіло, якщо долоню висмикнути?

Тема: Розв’язування задач на силу тяжіння, вагу тіла і невагомість.

 

Задачі якісного характеру.

1. Чи володіє вагою тіло , що плаває на поверхні води?
2. Чи доводилось вам відчувати (хоча б короткочасно) стан невагомості? Якщо так, то коли саме?
3. Чи перебуває в невагомості легкий пух, що навесні та улітку літає в повітрі?

 

Експериментальні  задачі .

1. За допомогою лінійки визначити силу тяжіння, що діє на сосновий брусок.

 2. За допомогою мензурки визначити вагу води, налитої в склянку.

 

         Задачі розрахункового характеру.

Задача 1. Хлопчик масою 40 кг стоїть у нерухомому ліфті. Якою є сила тяжіння та  вага  хлопця?  Якими  будуть  ці  сили,  якщо  ліфт  буде  рухатись  зі  сталою швидкістю?

Тема: Види деформації. Сила пружності. Закон Гука.

 

    Деформація – це зміна форми і розмірів твердих тіл під дією зовнішніх сил. Розрізняють два види деформацій: пружну і пластичну. 

 

Сила пружності — це сила, що виникає внаслідок деформації  тіла і напрямлена протилежно напряму переміщення частинок тіла під час деформації.

 

Властивості пружних тіл (пружин) дуже детально вивчив понад 300 років тому англійський природодослідник Роберт Гук. Його досліди дали змогу вста­новити закон, який було названо його іменем — закон Гука, а саме:

Сила пружності прямо пропорційна деформації (видовженню) тіла  (пружини) і напрямлена протилежно напряму переміщення частинок тіла під час деформації.

 

    Фізичний  зміст  жорсткості  тіла.  Жорсткість  тіла залежить від форми і розмірів тіла та матеріалу, з якого воно виготовлено. Чим більше значення k тим менша деформація тіла.

Вимірюється жорсткість в Н/м

 

   Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 1. Під дією сили 10 Н пружина видовжилася на 1 см. Чому дорівнює жорсткість пружини?

Задача 2. Сила F1 = 40 H розтягує пружину на  x1 = 8 cм. Яка сила розтягне пружину ще на Δx = 6 см?

Тема: Розв’язування задач на закон Гука.

 

Вчимося розв’язувати задачі  

Задача 1.При розтягуванні пружини на 6 см. Виникає сила пружності 1,8 Н. Яка сила виникає внаслідок розтягування цієї пружини на 2,5 см.

 

Задача 2.На пружину зверху помістили вантаж масою 1 кг. На скільки стиснулась пружина, якщо її жорсткість становить 500 Н/м.

Тема: Додавання сил. Рівнодійна. Графічне зображення сил.

 

Сила, яка діє так само, як декілька окремих сил, прикладених до даного тіла, називається рівнодійною цих сил.

     Вчимося розв’язувати задачі.

    Задача 1.  Вагонетку тягнуть два робітники, прикладаючи до неї в одному   напрямі сили 30 Н і 45 Н. Сила опору рухові 15 Н. Чому дорівнює рівнодійна

всіх сил, що діють на вагонетку?

   Задача 2.  Два хлопчики тягнуть санчата з силами 10Н и 20Н. Накреслити на   рисунку ці сили і їх рівнодійну.

Тема: Тертя, сила тертя. Коефіцієнт тертя ковзання.Тертя в природі і техніці.

 

       Сила тертя – сила, яка виникає під час руху одного тіла по поверхні іншого і напрямлена в пртилежну сторону до руху тіла.

     Розрізняють кілька видів тертя залежно від того, як взаємодіють тертьові тіла: тертя спокою, тертя ковзання, тертя кочення.

             

Чим більша сила притискає тіло до поверхні, тим більша сила тертя  виникає при цьому.

                

   Сила тертя залежить від матеріалу і якості обробки поверхні, по  якій рухається тіло.

    Це наводить на думку, що модуль сили тертя ковзання  пропорційний модулю сили нормального тиску N.

                                                                    

Коефіцієнт пропорційності  μ  називається коефіцієнтом тертя ковзання. Він визначається матеріалом дотичних поверхонь та якістю їх обробки.

   Сили тертя, які виникають під час руху тіл у рідині або газі, називаються силами опору середовища.

 

Вчимось розв’язувати задачі.   

Задача 1.Яку силу слід прикласти до шафи масою 50 кг у горизонтальному напрямі, щоб зрушити її з місця, якщо коефіцієнт тертя між шафою та підлогою 0,8?

Задача 2.  Тіло масою 800 кг рушає з місця, коли до нього прикладена  сила 1200 Н. Яким є коефіцієнт тертя між тілом і поверхнею, на якій він знаходиться?

Тема: Розв’язування задач на сили в природі використовуючи графічне зображення цих сил.

 

Задача 1. Яка сила тяжіння діє на мідну кулю об’ємом 300 см3? Зобразити силу графічно у масштабі 1см-10Н.

Задача 2. Куля висить на нитці і діє на неї з силою 4,9Н. Знайти масу кулі. Як називається ця сила?

Задача 3.Два хлопчики тягнуть санчата з силами 10 Н і 20 Н. Накреслити на рисунку ці сили і їх рівнодійну.

Сили діють в одну сторону.

Тема: Тиск твердих тіл на поверхню.Сила тиску.

 

Дія сили різна і залежить не тільки від її значення, а й від площі поверхні, на яку вона діє.

 

     Величину, що визначається відношенням значення сили тиску до площі поверхні, на яку вона діє, називають тиском.

 

Тиск позначають малою латинською літерою р. Отже, щоб визначити тиск р, треба силу F, яка діє перпендикулярно до поверхні, поділити на площу цієї поверхні S, тобто:

                                   

 

Одиницею тиску є 1 Паскаль

 

    У техніці, будівництві, на транспорті дуже часто використовують різні способи, щоб зменшити або збільшити тиск. 

При зведенні будинку його фундамент роблять ширшим, ніж сам будинок, для зменшення тиску на грунт. Шини вантажних автомобілів роблять набагато ширшими, ніж у легкових автомобілях. 

 

       Вчимось розв’язувати задачі.   

 Задача 1. Яку силу тиску і тиск створює на опору площею 400 см²

 тіло, маса якого дорівнює 12 кг? 

Задача 2. Який тиск чинить ковзаняр масою 60 кг на лід, якщо ширина леза

ковзана 4 мм, а довжина леза, що стикається з льодом, 30 см? 

Тема: Тиск рідин і газів. Закон Паскаля.

Тиск газу на стінки посудини утворюється ударами молекул газу.

 

 

    Тиск, який діє на рідину або газ, передається без зміни в кожну точку об’єму рідини або газу.  Це твердження називають законом Паскаля.

    Властивістю рідини передавати в усі сторони здійснюваний на неї тиск

пояснюється явище, відоме у фізиці під назвою « гідростатичний парадокс ».

               

    Сила, з якою рідина тисне на дно посудини, не залежить від форми

посудини, якщо посудини  мають однакову площу дна й однакову висоту  стовпа рідини.

 

 

 Вчимось розв’язувати задачі.

    Задача 1. Обчисліть тиск води на дно однієї з найглибших морських западин,

глибина якої дорівнює 10900 м.

     Задача 2. Стовп рідини висотою 10 см чинить тиск на дно 1764 Па. Яка густина цієї рідини?

Тема: Сполучені посудини.

                      

     З'єднані між собою посудини, в яких рідина може вільно перетікати з однієї посудини в іншу, нази­вають сполученими посудинами.

 

 Закон сполучених посудин:

     У сполучених посудинах вільні поверхні однорід­ної рідини встановлюються на одному рівні.

                 Якщо рідини в колінах будуть неоднорідними, то одержимо:

 

       Отже,  висоти  різнорідних  рідин,  відлічувані  від  рівня  поверхні  їх

стикання, у сполучених посудинах обернено пропорційні їх густинам.

    Застосування сполучених посудин: гідравлічний прес, шлюзи, водопровідна система.

           

 

     Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 1. В сполучені посудини спочатку налили води, а потім в одне з колін долили гасу. Висота стовпа гасу 20 см. На скільки відрізнятимуться рівні рідин?

 

Задача 2. В U - подібній трубці міститься вода і олія. Висоти шару олії дорівнює 10 см. На скільки рівень поверхні олії вищий за рівень поверхні води?

Тема: Розв’язування задач на тиск твердих тіл рідин і газів.

 

        Вчимося розв’язувати задачі.

     1.Довжина однієї лижі рівна 2 м, а ширина – 10 см. Визначте тиск, що чинить хлопчик масою 45 кг на сніг. Чи зможе він проїхати на лижах по льоду, що витримує тиск 1 кПа ?

  2.Доросла людина, яка має площу підошов взуття 400 кв. см, тисне на підлогу із силою 700Н. Визначити тиск людини на підлогу.

 

     3.У цистерні, наповненій нафтою, на глибині 5 м поставлений кран. Визначте тиск нафти на кран.

Тема: Атмосферний тиск. Вимірювання атмосферного тиску. Дослід Торічеллі.

 

Тиск, який створює атмосфера на всі тіла, що в ній перебувають, а також на земну поверхню, називають атмосферним тиском.

 Дослід Торрічеллі. 

Досліди, які підтверджують існування атмосферного тиску:

 

 

 

       Вчимось розв’язувати задачі.   

Задача 1.  Виразіть у кілопаскалях тиск 420 мм рт. ст.; 500 мм рт. ст..

Задача 2. Виразіть у міліметрах ртутного стовпа такі тиски: 20 кПа,75 кПа.

Тема: Залежність тиску атмосфери від висоти. Барометри. Манометри. Насоси.

Барометри.

 

 

 

     Манометри – це вимірювальні прилади, які призначені для вимірювання

тиску або різниці тисків.

Манометри бувають: рідинні та металеві.

               

 

 

Насоси

                 

Тема: Виштовхувальна сила в рідинах і газах. Закон Архімеда.

 

          

   На тіло, занурене в рідину, діє виштовхувальна сила — сила Архімеда.

Закон Архімеда: на тіло занурене в рідину або газ, діє виштовхувальна сила, яка дорівнює вазі рідини або газу, в об’ємі даного тіла.

 

   Вчимось розв’язувати задачі.

Задача 1.  Тіло, виготовлене з заліза, повністю занурене у гас. Об’єм тіла 0,2 м³. Визначити архімедову силу, що діє на тіло.

 

 Задача 2.  Бетонна плита розмірами  4 × 1,5 × 0,2 м повністю занурена у воду. Визначити виштовхувальну силу, що діє на тіло.

Використана джерела:

 

Теоретичний матеріал взято з презентацій, отриманих з сайту «Фізика Нова»

https://www.fizikanova.com.ua/home