Тема уроку : броунівський рух

УЧИТЕЛЬ СВІТЛІВСЬКОЇ ЗАГАЛЬНООСВІТНЬОЇ І-ІІІ СТУПЕНІВ ШКОЛИ ДОБРОПІЛЬСЬКОЇ РАЙОННОЇ РАДИ Булатецький Олександр Костянтинович Учитель математики та фізики . Педагогічний стаж –55 років . Категорія – спеціаліст першої категорії . Педагогічне кредо - “ Хочу бачити в учневі майбутню розвинену людину розвиненого суспільства“ . Проблема , над якою працюю “ Застосування сучасних інтерактивних методів навчання на уроках фізики “.

Тема уроку : броунівський рух Мета уроку : Навчальна----навчати учнів критично мислити ; Розвивальна ---розвивати уміння бачити основне у проблемі ; Виховна ---виховувати компетентного фахівця у майбутньому ; освітня ---сприяти кращій соціалізації особистості учнів .

В ХОДІ УРОКУ ТРЕБА ОЗНАЙОМИТИ УЧНІВ З ІСТОРІЄЮ БРОУНІВСЬКОГО РУХУ , ПОЯСНИТИ ПРО РУХ МОЛЕКУЛ У РІЗНИХ СЕРЕДОВИЩАХ , формувати уміння і навички розв‘язувати задачі , виховувати в учнів прагнення до самовдосконалення , формувати інформаційно-комунікаційні компетентності учнів засобами інформаційних технологій . Очикувальний результат : Учні повинні зробити модель для демонстрації броунівського руху , подібний до цього :

БРОУНІВСЬКИЙ РУХ З ІСТОРІЇ БРОУНІВСЬКОГО РУХУ

ЯК ВІДБУВАЄТЬСЯ БРОУНІВСЬКИЙ РУХ

Молекула , рухаючись із точки А в точку Б, ударилася від маленьку матеріальну частинку (5) і змінила свій напрямок прямолінійного руху на 90 градусів . Утворився трикутник АБС з прямим кутом у точці Б. Це відбулося за 2 секунди . Швидкість молекули на шляху АБ і на шляху БС була різною , бо молекула втратила частину свого імпульсу під час зустрічі з тілом Б . Відомо , що від Б до С відстань дорівнює 3*10-9 степені метра , Довжина переміщення молекули АС дорівнює 10*10-9 степені метра . Знайти швидкість руху молекули та відстань від А до Б . А Б С А Б С

При розв‘язанні задачі треба нагадати теорему Піфагора . Трикутник АБС прямокутний . По умові відомі довжини сторони ВС( катет ) і гіпотенузи (АС ) . Треба знайти катет АБ . Квадрат катета дорівнює різниці квадрату гіпотенузи і квадрату відомого катета . А щоб знайти довжину шуканого катету , треба взяти квадратний корінь із вищевказаної різниці . Коли знайдено довжину другого катету , можна шукати швидкість руху молекули , адже ж час руху відомий . Дано : ВС= 6*10-9 степені метра АС= 10*10-9 степені метра t =2 секунди V1= ? , V2=? АБ=? АБ = √(10*10-9 степені метра )2-(6*10-9 степені метра )2= 8*10 -9 степені метра . V=s / t . V=АБ / t , ВС / t /. V= 8*10-9 степені метра /2=4*10 -9 степені метра /секунду, V= 3*10-9 степені метра /2=1.5 *10 -9 степені . ( бо час руху молекули – 2 секунди !). Відповідь :АБ=8*10 -9 степені метра .v=4*10 -9 степені метра /секунду, v=1.5 *10 -9 степені /секунду.

Закономірності Броунівського руху і застосування в науці Броунівський рух, правильніше брауновского рух, тепловий рух частинок речовини (розмірами в декількох мкм і менше), перебувають у зваженому стані в рідині або в газі частинок. Причиною броунівського руху є ряд не скомпенсованих імпульсів, які отримує броунівська частинка від оточуючих її молекул рідини або газу. Відкрито Р. Броуном (1773 - 1858) в 1827. Видимі тільки під мікроскопом зважені частинки рухаються незалежно один від одного і описують складні зигзагоподібні траєкторії. Броунівський рух не слабшає з часом і не залежить від хімічних властивостей середовища. Інтенсивність Броунівського руху збільшується із зростанням температури середовища і зі зменшенням її в'язкості і розмірів часток.

Послідовне пояснення Броунівського руху було дано А. Ейнштейном і М. Смолуховським в 1905-06 на основі молекулярно-кінетичної теорії. Відповідно до цієї теорії, молекули рідини або газу знаходяться в постійному тепловому русі, причому імпульси різних молекул неоднакові за величиною і напрямком. Якщо поверхня частинки, вміщеній в таке середовище, мала, як це має місце для броунівський частинки, то удари, які відчувають частинкою з боку оточуючих її молекул, що не будуть точно компенсуватися. Тому в результаті "Бомбардування" молекулами броунівська частка приходить в безладний рух, змінюючи величину і напрямок своєї швидкості приблизно 10 14 раз в сек. При спостереженні Броунівського руху фіксується положення частинки через рівні проміжки часу. Звичайно, між спостереженнями частинка рухається не прямолінійно, але з'єднання послідовних положень прямими лініями дає умовну картину руху.

Закономірності Броунівського руху Закономірності Броунівського руху служать наочним підтвердженням фундаментальних положень молекулярно-кінетичної теорії. Загальна картина Броунівського руху описується законом Ейнштейна для середнього квадрата зсуву частки вздовж будь-якого напрямку х. Якщо за час між двома вимірами відбувається досить велике число зіткнень частинки з молекулами, то пропорційно цьому часу t:= 2D .Тут D - коефіцієнт дифузії, який визначається опором, що чиниться в'язкою середовищем рухомої в ній частці.