Рівномірний рух матеріальної точки по колу. Період обертання
Мета уроку:
Навчальна. Ознайомити учнів з особливостями обертального руху тіла; увести поняття періоду обертання та обертової частоти.
Розвивальна. Розвивати логічне мислення учнів, розширювати їх кругозір.
Виховна. Виховувати інтерес до предмета.
Тип уроку: комбінований.
Обладнання: навчальна презентація, комп’ютер.
Хід роботи
І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП
- Привітання
Доброго дня, діти!
Я рада вас бачити та із задоволенням поспілкуюся з вами.
- Психологічне налаштування
А щоб спілкування було ефективніше та робота продуктивнішою, давайте визначимося з вашим настроєм на початку уроку за допомогою кольорів.
II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ
Якщо уважно придивитися до більшості механічних рухів, які відбуваються у природі, то можна помітити, що багато з них здійснюються за криволінійними траєкторіями.
Будь-яку криволінійну траєкторію можна «спростити», тобто звести до більш простої форми — до дуги кола.
Рух по колу є дуже поширеним. Майже по коловій траєкторії рухаються:
- частинки пилу, піднятого смерчем;
- зорі навколо центра Галактики;
- планети навколо зір;
По дузі кола рухається:
- автомобіль під час повороту;
- ківш екскаватора;
- спортивний молот під час розкручування перед кидком.
Найпростіший рух по колу — рівномірний рух. Саме про нього ми сьогодні з вами поговоримо.
ІІІ. ОГОЛОШЕННЯ ТЕМИ І МЕТИ УРОКУ
Рівномірний рух матеріальної точки по колу. Період обертання
IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
Рівномірний рух матеріальної точки по колу — це такий криволінійний рух, у ході якого точка, рухаючись коловою траєкторією, за будь-які рівні інтервали часу проходить однаковий шлях.
Рівномірно по колу рухаються, наприклад, кабінки оглядового колеса, точки ротора парової турбіни. Близьким до рівномірного руху по колу є рух планет навколо Сонця, Місяця навколо Землі.
Рівномірний рух по колу — це періодичний рух, тобто рух, який повторюється через рівні інтервали часу.
Наприклад, завдяки добовому обертанню Землі навколо своєї осі кожна точка нашої планети здійснює один повний оберт за 24 години.
Будь-який періодичний рух характеризується такими фізичними величинами, як період і частота.
Період обертання — це фізична величина, яка дорівнює часу, за який матеріальна точка, що рівномірно рухається по колу, здійснює один оберт.
Період обертання позначають символом Т (те). Одиниця періоду оберта в СІ — секунда:
[T] = с
T=t/N
Чому дорівнює період обертання секундної стрілки годинника? хвилинної? годинної?
Чому дорівнює період обертання Землі навколо своєї осі? навколо Сонця?
Обертова частота — це фізична величина, яка дорівнює кількості обертів за одиницю часу.
Позначають обертову частоту символом n (ен) і обчислюють за формулою:
n=N/t
Одиниця обертової частоти в СІ — оберт на секунду:
[n]=об/с=1/с
Обертова частота якої зі стрілок більше: годинної чи хвилинної? Чому?
Як між собою пов’язані період обертання та обертова частота?
n=1/T
T=1/n
Як буде напрямлена швидкість руху тіла при рівномірному руху по колу?
Ви вже знаєте, що швидкість руху має значення і напрямок. Під час рівномірного руху по колу значення швидкості руху залишається незмінним, а напрямок швидкості весь час змінюється.
Швидкість руху напрямлена вздовж дотичної до кола, тобто вздовж прямої лінії, яка має з колом одну спільну точку . Саме тому камінь, який воїн випускає з пращі, не продовжує рухатися по колу, а поводиться так, ніби його кинули в певному напрямку з дуже великою початковою швидкістю.
Якою буде швидкість руху тіла при рівномірному руху по колу?
Згадайте, що швидкість будь-якого рівномірного руху тіла розраховується за формулою: v=l/t. Якщо тіло рівномірно рухається по колу, то за час, що дорівнює періоду (t = Т), тіло робить один повний оберт, тобто долає шлях, який дорівнює довжині кола. Довжину кола l можна визначити за відомою вам з математики формулою: l=2πR де π≈3,14 — математична константа; R — радіус кола.
v=l/t=2πR/T
Саме цю швидкість мають на увазі, коли, наприклад, характеризують рух автомобіля на повороті, говорять про швидкість польоту штучних супутників Землі, описують рух частинки у великому адронному колайдері тощо.
V. ФІЗХВИЛИНКА
VІ. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ
1) Колесо здійснює 120 обертів за 4 хвилини. Яка частота обертання точки на ободі колеса?
2) Відомо, що вентилятор мікропроцесора персонального комп’ютера обертається з частотою 3600 об/хв. Яким є період обертання?
VІІ. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ
Сьогодні ми на уроці познайомилися з криволінійним рухом, а саме – рухом по колу, працювали з новими поняттями та фізичними величинами.
Давайте пригадаємо, що ж ми сьогодні вивчили за допомогою філворда.
(Обговорення усього, що пов’язано зі словами з філворду)
VІІІ. РЕФЛЕКСІЯ
Урок пройшов (вибрати визначення):
ІХ. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Опрацювати § 12.
Виконайте завдання на відповідність за посиланням https://wordwall.net/uk/resource/38127303