ФИЗИКА
Класс: _ 11 КЛАСС _ Дата проведения: 10.11.2021
Урок № 11 (В изучаемой теме урок №1)
Тема: Механические колебания.
Цель:
ü ввести понятия колебательного движения и колебательной системы;
ü - объяснить, что такое свободные колебания и условия существования свободных колебаний;
ü - выяснить от каких величин зависит период нитяного и пружинного маятников;
Ход урока
Мир удивителен и многообразен. Мы каждый день наблюдаем разные движения тел. Все мы видели, как раскачивается ветка на ветру, лодка на волнах, качели, деревья при ветре. Чем эти движения отличаются от движения тележки движущейся прямолинейно? Мы видим, что в отличие от движения тележки движущейся прямолинейно, движения всех этих тел повторяются через определенный промежуток времени – это механическое колебание. Найти определение в учебнике и записать в тетрадь.
Механические колебания ______________________
Колебания играют огромную роль в нашей жизни. Примерами колебаний в нашем организме являются биение сердца, движение голосовых связок. Колебания происходят и в жизни нашей планеты (приливы, отливы, землетрясения) и в астрономических явлениях (пульсации звезд). Одним из грозных явлений природы является землетрясение – колебание земной поверхности. Строители рассчитывают возводимые ими сооружения на устойчивость при землетрясении.
Без знания законов колебаний нельзя было бы создать, телевидение, радио и многие современные устройства и машины. Неучтенные колебания могут привести к разрушению сложных технических сооружений и вызвать серьезные заболевания человека. Все это делает необходимым их всестороннее изучение.
Основным признаком колебательного движения является его периодичность. Колеблющееся тело за одно колебание дважды проходит положение равновесия. Колебания характеризуются такими величинами как период, частота, амплитуда и фаза колебаний.
Во всех колебательных системах действуют силы, стремящиеся вернуть тело в состояние устойчивого равновесия. Существуют несколько типов маятников: нитяные и, пружинные и т.д. Под словом «маятник» понимают твердое тело способное совершать колебания под действием приложенных сил около неподвижной точки или вокруг оси.
Мы с вами будем рассматривать пружинный и математический маятники.
Прочитайте §13 учебника и заполните таблицу.
| Вид маятника | Определение | Рисунок | Силы действующие на маятник | Основные формулы для расчетов. |
| Пружинный | ||||
| Математический |
Гюйгенс доказал, что период малых колебаний маятника не зависят от времени. Используя это свойство, названное изохронностью маятника Гюйгенс в тысяча шестьсот пятьдесят седьмом году, сконструировал первые маятниковые часы. Это свойство маятника было открыто 19-летним Галилеем более чем за 20 лет до открытия Гюйгенса. Наблюдая за тем, как раскачиваются в соборе светильники, подвешенные на нитях одинаковой длины, он заметил, что их период колебаний не зависит от времени. Наручных часов тогда не было, и юный Галилей пришёл к решению, которое для многих поколений будет служить образцом блеска и остроумия человеческой мысли: он сравнил колебания маятника с частотой биения собственного сердца.
Разбор тренировочных заданий
1. Найдите массу груза, который на пружине жесткостью 250 Н/м делает 20 колебаний за 16 с.
Дано:
𝑘=250 Н/м
N= 20
t= 16 с
_______
m=?
Решение:
Напишем формулу периода пружинного маятника
T=2π√(m/k)
Из этой формулы выразим массу
Период колебаний груза найдём через время колебаний и число колебаний по формуле:
Подставляем числовые значения величин
T=0,8 с.
Следовательно масса равна:
m=4 кг
Ответ: m=4 кг
2. На нити подвешен шарик массой 0,1 кг. Шарик отклонили на высоту 2,5 см (по отношению к положению равновесия) и отпустили. Определите максимальную скорость шарика.
Дано:
m= 0,1 кг
h=2,5 см = 0.025 м
_________
vm=?
Решение:
Скорость колеблющегося шарика максимальна в момент прохождения положения равновесия.
Для решения задачи применим закон сохранения энергии:
Подставляем числовые значения величин:
Ответ:
Домашняя работа: прочитать §13 ответить на вопрос 3 стр.58