Урок "Другий закон Ньютона"

Тема: Другий закон Ньютона.

 

Мета: Формувати знання про силу, як причину прискореного руху і певну    фізичну величину; встановити залежність між силою, масою і прискоренням; формувати знання про другий закон Ньютона. Виробити вміння застосовувати другий закон Ньютона до розв’язування основної задачі механіки.

Тип уроку: урок комбінований.

                                       Хід уроку.

 

I. Перевірка знань.

1. Які зміни в русі тіла можуть відбуватися під час взаємодії з іншим тілом?

1. Що можна сказати про прискорення двох взаємодіючих тіл?
2. У результаті взаємодії двох тіл швидкість одного з них зросла. Як змінилась швидкість другого тіла?
3. Яку властивість тіл характеризує маса.
4. Чи може швидкість тіла змінитись миттєво?
5. У чому полягає властивість інертності?
6. Яка величина характеризує інертність тіл?
7. Що таке еталон маси?
8. Які способи визначення маси тіл вам відомі?
9.  Домашня задача.

 

II. Вивчення нового матеріалу.

 

        На основі дослідів і спостережень ми з’ясували, що будь–які зміни в природі відбуваються внаслідок взаємодії між тілами.

       Взаємодіючи, тіла змінюють свою швидкість або швидкість окремих своїх частин. Для опису будь-якого випадку взаємодії фізичних тіл користуються поняттям сили.

       Сила - фізична величина, яка кількісно характеризує дію одного тіла на інше, є мірою взаємодії тіл.

 

Сила визначається: 1) модулем;

                                  2) напрямом;

                                  3) точкою прикладання.

 

 Згідно з співвідношенням числові значення прискорень двох взаємодіючих тіл обернено пропорційні до їх мас, або т₁а₁=т₂а₂.

 Ця рівність означає , що добуток маси тіла на набуте ним під час взаємодії прискорення за своїм числовим значенням однаковий для обох взаємодіючих тіл. Для будь-якого з двох взаємодіючих тіл добуток та відображає як властивості самого тіла, так і вплив на нього другого тіла. Якщо вплив другого тіла на дане змінюється, то і величина та також зміниться і її можна вважати мірою впливу другого тіла на дане тіло маси т.

 

  Величину, що чисельно дорівнює добутку маси даного тіла т і його прискорення а , називають силою, яка діє на дане тіло:

                           .

Зрозуміло, що вектор сили і вектор прискорення, якого ця сила надає тілу, мають однакові напрями.

Зв’язок між силою і прискоренням виражає другий закон Ньютона, який можна сформулювати так:

 

 Сила, яка діє на тіло, дорівнює добутку його маси і прискорення.

 

Другий закон Ньютона часто формулюють й інакше:

 

 Прискорення тіла, обумовлене дією на нього сили, пропорційне до    прикладеної сили і обернено пропорційне до маси тіла:

 

.

 

                       Особливості другого закону Ньютона:

 

1. для сил любої природи;
2. - причина 

                   визначає ;

3. вектор напрямлений як ;
4. якщо на тіло діє декілька сил, то береться результуюча ().

                ;         ( ).

5. якщо ,  то .  (за першим законом Ньютона).

 

     З формули F = ma видно, в яких одиницях вимірюється сила.  За одиницю сили в СІ беруть силу, яка надає тілу масою 1 кг прискорення 1 м/с². Ця одиниця називається Ньютоном (Н). 1Н=1кг м/с².

 

          Розв’язавши рівняння , дістанемо вираз, який показує, як координати рухомого тіла змінюються з часом. Отже, можна дізнатися про положення рухомого тіла в будь-який момент часу. А це й є основне завдання механіки. Ось чому рівняння, яке виражає другий закон Ньютона, називають рівнянням руху.

 

 

 

 

   Закони Ньютона

              У Ньютоновім законі –

               Все, неначе на долоні:

               F – це сила,

               т – це маса,

               а – прискорення, окраса

               рухів всіх, прямих й не дуже

               бо прискоренню байдуже,

               чи до центра, чи від нього,

               були б тільки рух, дорога.

               а – знайдеш, коли повіриш:

               F на т мерщій поділиш

               і поставиш одиниці,

               як належить, як годиться.

               Всіх законів три, як стій,

               вивчи їх і зрозумій,

               і тоді не буде горя

               й не страшне фізичне море.

                                      ( Тамара Білецька).

 

ІІІ.  Закріплення.

 

1. №141 (Римкевич).

Тіло, маса якого 4 кг, під дією певної сили набуло прискорення 2м/с². Якого прискорення набуде тіло, що має масу 10 кг, під дією такої самої сили?

 

2. №142 (Р.)

Порожній вантажний автомобіль, маса якого 4т, почав рухатися з прискоренням 0,3 м/с². Яка маса вантажу, взятого автомобілем, якщо, маючи таку саму силу тяги, він рушає з місця з прискоренням 0,2м/с² ?

 

3. №146 (Р.)

М’яч масою 0,5 кг після удару, що тривав 0,02 с, набуває швидкості 10 м/с. Визначити середню силу удару.

4.№149 (Р.)

Під дією якоїсь сили візок, рухаючись із стану спокою, пройшов шлях 40 см. Коли на візок поклали вантаж 200 г, то під дією тієї самої сили і за той самий час візок пройшов із стану спокою шлях 20 см. Яка маса візка?

 

IV. Домашнє завдання.

 

П.32, Вправа 31 (3).