Dersin teması “Üniforma ve değil düzenli hareket. Hız"
Dersin Hedefleri:
düzgün ve düzensiz kavramlarını tanıtmak
hareket;fiziksel olarak hız kavramını tanıtmak
miktarları, formülü ve ölçü birimleri.bilişsel ilgileri geliştirmek,
entelektüel ve yaratıcı yetenekler,
fizik okumaya ilgi;bağımsız beceriler geliştirmek
bilgi edinme, eğitim organizasyonu
faaliyetler, hedef belirleme, planlama;organize etme yeteneğini geliştirmek
edinilen bilgileri sınıflandırır ve genelleştirir;iletişim becerilerini geliştirmek
öğrenciler
eğitici:
eğitici:
eğitici:
Dersler sırasında:
1. Tekrarlama
Mekanik hareket nedir? Örnekler ver
yörünge nedir? Onlar neler?
yol nedir? Nasıl belirtilir, hangi birimlerde ölçülür?
Çevirmek:
m cinsinden 80cm, 5cm, 2km, 3dm, 12dm, 1350cm, 25000mm, 67km
cm olarak 2 dm, 5 km, 30 mm
2. Yeni bilginin özümsenmesi
tek tip hareket Bir cismin eşit zaman aralıklarında eşit mesafeler kat ettiği bir hareket.
düzensiz hareket Bir cismin eşit zaman aralıklarında eşit olmayan mesafeler kat ettiği bir hareket.
Düzgün ve düzgün olmayan hareket örnekleri
Doğrusal düzgün hareket hızı- yolun seyahat edildiği zamana oranına eşit fiziksel bir miktar.
Aşağıdaki problemi çözmek için bilgimizin yeterli olup olmadığını kontrol edelim. Köyden iki araba aynı anda 60 km/s hızla hareket etmeye başladı. Bir saat içinde aynı yerde olacaklarını söylemek mümkün mü?
Çözüm: hız sadece sayı ile değil aynı zamanda yön ile de karakterize edilmelidir. Bu tür miktarlar, bunların dışında Sayısal değer ayrıca vektör adı verilen bir yönü vardır.
Hız, vektörel bir fiziksel niceliktir.
Skaler nicelikler, yalnızca sayısal bir değerle (örneğin yol, zaman, uzunluk vb.)
Düzgün olmayan hareketi karakterize etmek için ortalama hız kavramı tanıtıldı.
Karar vermek ortalama sürat düzensiz harekete sahip cisimler, kat edilen tüm mesafeyi tüm hareket süresine bölmek gerekir:
Ders kitabı tablosuyla çalışma s.37
3. Yeni bilginin asimilasyonunun kontrol edilmesi
Problem çözme
1. Hız birimlerini temel SI birimlerine dönüştürün:
36 km/sa = ____________________________________________________
120 m/dak = ________________________________________________________________
18 km/sa = __________________________________________________________________
90 m/dak = ________________________________________________________________
2. Balon 30 km/sa hızla doğuya doğru hareket ediyor. Ölçeği kullanarak hız vektörünü çizin: 1 cm=10 km/h
Fizikte problem çözme algoritması:
1. Sorunun durumunu dikkatlice okuyun ve ana soruyu anlayın; Problem durumunda tanımlanan süreçleri ve fenomenleri sunar.
2. Sorunun ana sorusunu, çözümünün amacını, çözüm arayabileceğiniz bilinen değerleri açık bir şekilde sunmak için sorunun içeriğini yeniden okuyun.
3. Genel kabul görmüş harf isimlerini kullanarak problem durumunu kısaca not edin.
4. Görev için bir çizim veya çizim yapın.
5. Problemi hangi yöntemin çözeceğini belirleyin; çözmek için bir plan yapın.
6. Görev sistemi tarafından önerilen süreçleri tanımlayan temel denklemleri yazın.
7. Çözümü şuraya kaydedin: Genel görünüm, gerekli miktarları verilenler cinsinden ifade eder.
8. Miktar isimleri ile işlemler yaparak genel anlamda problemin çözümünün doğruluğunu kontrol ediniz.
9. Belirtilen doğrulukta hesaplamalar yapın.
10. Ortaya çıkan çözümün gerçekliği hakkında bir değerlendirme yapın.
11. Cevabı gerekli forma yazın
3. 1981 yılında Fransa'nın Floransa ve Montpellier şehirleri arasındaki mesafeyi (510 km) 60 saatte koşan Fransız atlet Roman Zaballo'nun hızını bulun.
4. 210 metreyi 7 saniyede koşan bir çitanın (en hızlı memeli) hızını bulun.
5. V.I.Lukashik Sorunları No. 117,118,119
6. Ödev: §14,15, alıştırma 4(4)
Ders
Tema: Doğrusal düzgün hızlandırılmış hareket. Düzensiz harekette hız.
Dersin Hedefleri:
eğitici:
1. doğrusal düzgün ivmeli hareket, anlık hız, ivme kavramını oluşturmak;
2. bir hızlanma grafiği oluşturun;
3. grafik ve hesaplama problemlerini çözme becerilerini geliştirmek
geliştirme:
1. öğrencilerin pratik becerilerini geliştirmek: öğretmenin hikayesinden ana fikri analiz etme, genelleme, vurgulama ve sonuç çıkarma yeteneği;
2. edinilen bilgileri yeni koşullarda uygulama becerisini geliştirmek.
eğitimciler:
1. öğrencilerin mekanik hareket türleri (özellikle doğrusal, düzgün değişken (tek tip hızlandırılmış) hareket hakkında) ufkunu genişletmek;
2. merak, fizik çalışmaya ilgi ve dikkat, disiplin geliştirmek
Ders türü: Birleşik ders.
Dersler sırasında.
1) zaman düzenleme
Ders için sınıf hazırlığı oluşturun.
2) Motivasyon
Hareket hayattır. Her beden farklı hareket eder: kendi amacı, yörüngesi, hızı ile. hareketleriniz - yeni bilgi edinmeden imkansız olan gelişme. Bugün, hayatımızın ayrılmaz bir parçası olan hareketin yeni bir özelliğini keşfedeceğiz.
3) Bilgi güncellemesi
Bağımsız iş(20 dakika)
4) Yeni materyal öğrenmek
Bir cismin hızının değişmediği ve zamanın herhangi bir anında ve herhangi bir mesafede kat edilen mesafenin zamana oranı olarak bulunabildiği tek biçimli hareketini inceledik.
Düzgün hareket örnekleri veriniz.
(öğrenciler örnekler verir).
Böyle bir hareketi ne sıklıkla gözlemleyebiliriz?
(öğrencilerin genel görüşü: nadiren, neredeyse her zaman vücut hızı herhangi bir nedenle değişiklik)
Gerçekten de, böyle bir hareket aslında çok nadirdir ve kural olarak mekanizmalardadır. Ancak çevremizdeki dünyada başka bir hareket yaygın.
hızlı hareket oldukça yaygın bir hareket türüdür. Böyle bir harekete örnek olarak, belirli bir yükseklikten atılan bir yükün hareketi, bir fren otobüsünün veya bir kalkış asansörünün hareketi verilebilir.
Hızlandırılmış hareketi bir şekilde karakterize etmek için, adı verilen bir miktar tanıtıldı.hızlanma gövde.
İvme, hızdaki değişimin oranına eşit fiziksel bir niceliktir. zaman aralığına bunun için ne oldu.
Ek olarak, günlük tanımı kullanabilirsiniz: hızlanma, hızın değişim oranıdır.
Çoğu zaman, bir eksene (örneğin, eksene) projeksiyonda ivmeyi düşünürüz. ), ivme projeksiyonu şu şekilde olacaktır:
Her durumda ivmeninvektör büyüklük, yani sadece büyüklüğü değil, yönü de vardır. SI sistemindeki ivme, metre cinsinden ikinci kareye bölünerek ölçülür.
Saniyede bir metre kare, vücudun hızının her saniye için saniyede bir metre değiştiği ivmedir.
Hızlanma modülünün nasıl belirleneceğini anladık, şimdi hızlanma yönünü nasıl belirleyeceğimizi anlayacağız. Bunu yapmak için, hızdaki değişimi vektör biçiminde gösteriyoruz (Şekil 1).
Pirinç. 1. Hızlandırılmış hareket sırasında vücut hızındaki değişiklik
Buna göre, cismin ivmesi vektör ile aynı yöne yönlendirilecektir. .
Düzgün olmayan hareketin en basit türlerinden biri düzgün hızlandırılmış harekettir.
Düzgün hızlandırılmış, herhangi bir eşit zaman aralığında vücudun hızının aynı miktarda arttığı bir harekettir.Düzgün ivmeli harekette cismin ivmesi sabittir.
Ek olarak, bazen sözde eşit yavaş hareketi tahsis edin. Düzgün yavaşlatılmış hareket, vücudun hızının ivmesinin tersi olduğu bir harekettir.
Düzgün ivmeli hareket için cismin ivmesinin zamana bağımlılığının grafiklerini çizelim. Düzgün ivmeli hareket sırasında ivme sabit olduğundan (Şekil 2):
Pirinç. 2. Düzgün hızlandırılmış hareket sırasında vücudun hızlanması
Kırmızı grafik, ivme projeksiyonunun pozitif olduğu duruma karşılık gelir. Yeşil grafik, ivme projeksiyonunun sıfır olduğu duruma karşılık gelir. Mavi - ivmenin negatif yansıması.
Kinematiğin temel problemini çözmek, yani cismin herhangi bir zamanda konumunu bulmak için öncelikle cismin herhangi bir zamanda hızını bulmalısınız. Bunun için düzgün ivmeli hareket için anlık hızın zamandan zamana değişimi yasasını yazmalıyız. Bu, basitçe hızlanma formülünden hızı ifade ederek yapılabilir.
nerede – başlangıç hızı gövde, - hızlanma. Vektör biçiminde yazılan hız değişimi yasası en genel olanıdır, ancak herhangi bir zamanda hızı belirlemek için kullanmak oldukça sakıncalıdır. Bu nedenle, hareket yönü boyunca seçilen eksen üzerindeki izdüşümdeki ani hızın zamana göre değişimi yasasını ele alalım.
Dört olası durumu düşünün (Şekil 3):
Pirinç. 3. İlk hız ve ivmenin dört olası yönlülüğü durumu
a) durumundavücudun hızı ve ivmesi, koordinat ekseninin pozitif yönü boyunca yönlendirilir ve hızdaki değişim yasası şu şekli alır:
durumda) vücudun hızı, koordinat ekseninin pozitif yönü boyunca yönlendirilir ve hızlanma, koordinat ekseninin negatif yönü boyunca yönlendirilir, daha önce böyle bir hareketi düzgün bir şekilde yavaşladı ve hızdaki değişim yasasını çağırdık:
Zaman içinde hızdaki değişim yasalarının biçiminden, hızın projeksiyonunun zamana doğrusal olarak bağlı olduğu ve buna göre, hızın projeksiyonunun zamana bağımlılığının grafiğinin düz bir çizgi olacağı görülebilir (Şekil 4). ).
Pirinç. 4. Düzgün hızlandırılmış hareket için vücudun hızının zamana bağımlılığının grafikleri
Grafik (Şekil 4a), hız projeksiyonunun zamana bağımlılığını göstermektedir. Yeşil düz çizgi, gövdenin hareketsiz olduğu ve ilk anda artan hızla koordinat ekseninin pozitif yönünde hareket etmeye başladığı duruma karşılık gelir. Kırmızı düz çizgi, zamanın ilk anında vücudun koordinat ekseninin pozitif yönüne yönlendirilmiş bir hızı olduğu ve zamanla arttığı duruma karşılık gelir.
Şekil 4b, cismin hızının zamana bağımlılığı grafiğinin eğimi ile cismin düzgün hızlandırılmış hareket sırasındaki ivmesi arasındaki ilişkiyi göstermektedir.
Son olarak, bir düşünün özel nokta vücudun hızının izdüşümünün zamana bağımlılığının grafiğinde. Şekil 5, cismin hızının yönünü tersine değiştirdiği noktayı göstermektedir. Böyle bir noktaya denirdönüm noktası (Şek. 5).
Pirinç. 5. Dönüm noktası
Bu dersimizde vücut ivmesi kavramını öğrendik. Ek olarak, zaman zaman vücudun hızındaki değişim yasalarını da düşündük. Daha sonra, zamana karşı vücut hızı grafiklerinin nasıl oluşturulacağını öğrendik ve sonunda bir dönüm noktası kavramını tanıttık.
Ödev
DÜZENSİZ HAREKETTE HIZ
düzensizcismin hızının zamanla değiştiği hareketlere denir.
Düzensiz hareketin ortalama hızı, yer değiştirme vektörünün seyahat süresine oranına eşittir.
Daha sonra düzensiz hareketle yer değiştirme
anlık hız vücudun hızı denir şu an zaman veya yörüngede belirli bir noktada.
Hızvücudun hareketinin nicel bir özelliğidir.
ortalama sürat nokta yer değiştirme vektörünün bu yer değiştirmenin meydana geldiği Δt zaman aralığına oranına eşit fiziksel bir niceliktir. Ortalama hız vektörünün yönü, yer değiştirme vektörünün yönü ile çakışmaktadır. Ortalama hız şu formülle belirlenir:
Anında Hız yani, belirli bir andaki hız fiziksel bir niceliktir, sınıra eşit, ortalama hızın, Δt zaman aralığında sonsuz bir azalma ile eğilim gösterdiği:
Başka bir deyişle, belirli bir zaman anında anlık hız, çok küçük bir hareketin, bu hareketin meydana geldiği çok küçük bir zaman dilimine oranıdır.
Anlık hız vektörü cismin yörüngesine teğetsel olarak yönlendirilir (Şekil 1.6).
Pirinç. 1.6. Anlık hız vektörü.
SI sisteminde hız, saniyede metre cinsinden ölçülür, yani hız birimi, vücudun bir saniyede bir metrelik bir mesafe kat ettiği bu tür düzgün doğrusal hareketin hızı olarak kabul edilir. Hız birimi belirtilir Hanım. Genellikle hız diğer birimlerde ölçülür. Örneğin, bir arabanın, trenin vb. hızını ölçerken. Yaygın olarak kullanılan ölçü birimi saatte kilometredir:
1 km/sa = 1000 m / 3600 s = 1 m / 3,6 s
veya
1 m/s = 3600 km / 1000 sa = 3,6 km/sa
hızların eklenmesi
Vücudun farklı referans sistemlerindeki hızları, klasik hızların eklenmesi yasası.
vücut hızı göreli sabit referans çerçevesi cismin hızlarının toplamına eşittir. hareketli referans çerçevesi ve sabit olana göre en hareketli referans çerçevesi.
Örneğin, bir yolcu treni bir demiryolu boyunca 60 km/s hızla hareket etmektedir. Bu trenin vagonu boyunca bir kişi saatte 5 km hızla yürüyor. Demiryolunun durağan olduğunu kabul edersek ve onu bir referans çerçevesi olarak alırsak, o zaman bir kişinin referans çerçevesine göre hızı (yani, demiryolu), kişi trenle aynı yönde gidiyorsa tren ve kişinin hızlarının toplamına yani 60 + 5 = 65 değerine eşit olacaktır; ve 60 - 5 = 55 kişi ve tren farklı yönlerde hareket ediyorsa. Ancak bu, yalnızca kişi ve tren aynı hat boyunca hareket ediyorsa geçerlidir. Bir kişi bir açıyla hareket ederse, bu açının dikkate alınması gerekir, bu hızın hatırlanması gerekir. vektör miktarı.
Şimdi yukarıda açıklanan örneğe daha ayrıntılı olarak bakalım - ayrıntılar ve resimlerle.
Yani, bizim durumumuzda, demiryolu sabit referans çerçevesi. Bu yolda hareket eden tren, hareketli referans çerçevesi. Kişinin üzerinde yürüdüğü araba trenin bir parçasıdır.
Bir kişinin araca göre hızı (hareket eden referans çerçevesine göre) 5 km/saattir. C diyelim.
Sabit bir referans çerçevesine (yani demiryoluna göre) göre trenin (ve dolayısıyla vagonun) hızı 60 km/saattir. B harfi ile gösterelim. Başka bir deyişle trenin hızı, hareket eden referans çerçevesinin sabit referans çerçevesine göre hızıdır.
Bir kişinin demiryoluna göre hızı (sabit bir referans çerçevesine göre) bizim için hala bilinmiyor. Bir harfle belirtelim.
XOY koordinat sistemini sabit referans sistemiyle (Şekil 1.7) ve X P O P Y P koordinat sistemini hareketli referans sistemiyle ilişkilendirelim (ayrıca Referans Sistemi bölümüne bakın). Ve şimdi bir kişinin hızını sabit bir referans çerçevesine, yani demiryoluna göre bulmaya çalışalım.
Kısa bir süre Δt için, aşağıdaki olaylar meydana gelir:
Daha sonra bu süre boyunca bir kişinin demiryoluna göre hareketi:
H+B
Bu yer değiştirme ekleme yasası. Örneğimizde, bir kişinin demiryoluna göre hareketi, bir kişinin vagona ve vagonun demiryoluna göre hareketlerinin toplamına eşittir.
Yer değiştirmelerin toplamı kanunu aşağıdaki gibi yazılabilir:
= ∆ H ∆t + ∆ B ∆t
Ders. Düzensiz hareket. ortalama sürat
Dersin amacı: Öğrencileri en basit düzensiz hareket durumları hakkında bilgilendirmek
Ders türü: birleşik
Ders planı
YENİ MATERYALLERİ ÇALIŞIN
üniforma doğrusal hareket nispeten nadiren olur. Gövdeler, yörüngelerinin yalnızca küçük bölümlerinde düzgün ve doğrusal olarak hareket ederken, diğer bölümlerde hızları değişir.
Ø Değişken hızda hareket, bir cismin aynı zaman aralıklarında farklı yollardan geçmesine düzensiz denir.
Düzensiz hareketin hızını karakterize etmek için ortalama ve anlık hızlar kullanılır.
Düzensiz hareket durumunda hız zamanla değiştiğinden, yer değiştirmeyi hesaplama formülü kullanılamaz, çünkü hız değişkendir ve bu formüle hangi değerin konulması gerektiği bilinmemektedir.
Ancak bazı durumlarda ortalama hız adı verilen bir değer girilerek yer değiştirmeler hesaplanabilir. Vücudun birim zaman başına ortalama olarak hangi hareketi yaptığını gösterir, yani.
Bu formül, sözde ortalama vektör hızını tanımlar. Ancak, hareketi tanımlamak için her zaman uygun değildir. Şu örneği ele alalım: normal bir otobüs garajdan ayrıldı ve vardiyanın sonunda geri döndü. Hız göstergesi, aracın 600 km yol kat ettiğini gösteriyor. Ortalama hareket hızı nedir?
Doğru Cevap: Otobüs geri döndüğü için ortalama vektör hızı sıfırdır. başlangıç noktası yani cismin yer değiştirmesi sıfırdır.
Uygulamada, genellikle vücudun kat ettiği yolun hareket zamanına oranına eşit olan ortalama yer hızı kullanılır:
Yol skaler bir nicelik olduğundan, ortalama yer hızı da (ortalama hızın tersine) skaler bir niceliktir.
Ortalama hızı bilmek, hareketinin yörüngesi bilinse bile, vücudun herhangi bir zamanda konumunu belirlemeyi mümkün kılmaz. Bununla birlikte, bu kavram, örneğin hareket zamanını hesaplamak gibi bazı hesaplamalar yapmak için uygundur.
Hareket halindeki bir arabanın hız göstergesi okumalarını gözlemlerseniz, zamanla değiştiğini fark edeceksiniz. Bu özellikle hızlanma ve yavaşlama sırasında fark edilir.
Bir cismin hızının değiştiğini söylediklerinde, anlık hızı, yani cismin belirli bir anda ve yörüngenin belirli bir noktasındaki hızını kastetmektedirler.
Ø Anlık hız, çok küçük bir hareketin, bu hareketin meydana geldiği süreye oranına eşit olan bir değerdir:
Anlık hız, sonsuz küçük bir süre boyunca ölçülen ortalama hızdır.
Yeni materyalin sunumu sırasında öğrencilere soru
1. Araba saatte 60 km sürdü. Hareketinin tek tip olduğu iddia edilebilir mi?
2. Değişken hareketin ortalama hızından genel olarak bahsetmek neden mümkün değil de, sadece belirli bir süre için ortalama hızdan veya yolun ayrı bir bölümündeki ortalama hızdan bahsedebilir miyiz?
3. Sürüş sırasında her dakika hız göstergesi okumaları alındı. Bu verilerden arabanın ortalama hızını hesaplamak mümkün müdür?
4. Belirli bir süre için ortalama hız biliniyor. Bu aralığın yarısında yapılan yer değiştirmeyi hesaplamak mümkün müdür?
İNCELENEN MATERYALİN YAPILANDIRILMASI
1. Kayakçı, yolun 12 m uzunluğundaki ilk bölümünü 2 dakika, ikincisi 3 m uzunluğunda - her biri 0,5 dakika yürüdü. Kayakçının ortalama yer hızını hesaplayın.
2. Bir kişi düz bir yolda 1 saatte 3 km yürüdü, sonra dik açıyla döndü ve 1 saatte 4 km daha yürüdü Hareketin ilk aşamasında, ikinci aşamasında ve için ortalama ve ortalama yer hızını hesaplayın. tüm hareket süresi.
3. Bir kişi yolun ilk yarısını bir arabada 7 km/s hızla, ikinci yarısını ise bisikletle 2 km/s hızla kat etti. Tüm yolculuk için ortalama yer hızını hesaplayın.
4. Bir yaya, hareket süresinin üçte ikisi için 3 km/s hızla, geri kalanı 6 km/s hızla yürüdü. Yayanın ortalama ve ortalama yer hızını hesaplayın.
5. Malzeme noktası bir dairenin yayının yarısı olan bir yörüngeyi tanımlarken, yarıçapı 4 m olan bir dairenin yayı boyunca hareket eder. Bu durumda, dairenin ilk çeyreği, nokta 2 m/s hızında ve ikinci çeyreği - 8 m/s hızında hareket eder. Tüm hareket için ortalama zemin ve ortalama vektör hızını hesaplayın.
ZNO için hazırlık. Fizik.
Özet 2. Düzensiz hareket.
5. Tek değişkenli (düzgün hızlandırılmış) hareket
düzensiz hareket– değişken hızda hareket.
Tanım. Anında Hız- vücudun belirli bir zamanda, yörüngenin belirli bir noktasındaki hızı. Eğer zaman aralığı sıfıra yakınsa, cismin hareketinin bu hareketin yapıldığı ∆t zaman aralığına oranı ile bulunur.
Tanım. Hızlanma 
- ∆t zaman aralığında hızın ne kadar değiştiğini gösteren bir değer.
Nihai nerede ve dikkate alınan zaman aralığı için başlangıç hızıdır.
Tanım. Eşit değişken doğrusal hareket (düzgün bir şekilde hızlandırılmış)- bu, herhangi bir eşit zaman aralığı için vücudun hızının eşit bir değerde değiştiği bir harekettir, yani. sabit ivmeli bir harekettir.
Yorum. Hareketin düzgün bir şekilde hızlandığını söyleyerek, hızın arttığını, yani. referans yönü boyunca hareket ederken hızlanma projeksiyonu (hız ve hızlanma yönde çakışır) ve konuşma - eşit derecede yavaşlar, hızın azaldığını düşünürüz, yani. (hız ve ivme birbirine doğru yönlendirilir). Okul fiziğinde, bu hareketlerin her ikisine de genellikle düzgün hızlandırılmış denir.
Yer değiştirme denklemleri, m:
Düzgün değişkenli (düzgün olarak hızlandırılmış) doğrusal hareketin grafikleri:
Grafik, zaman eksenine paralel düz bir çizgidir.
Grafik, “noktalarla” oluşturulmuş düz bir çizgidir.
Yorum. Hız grafiği her zaman ilk hızdan başlar.