Ход урока.
Здравствуйте ребята. Перед тем как приступить к изучению нового материала, проведём физический диктант
Физический диктант.
1. Изменение положения тела в пространстве с течением времени.
2. Направленный отрезок, соединяющий начальное и конечное положение тела.
3. Физическая векторная величина, характеризующая быстроту движения.
4. Основная единица измерения длины в физике.
5. Длина траектории.
6. Единицы измерения ускорения.
7. Формула скорости.
8. Формула перемещения.
Изучение нового материала.
Криволинейное движение.
Мы знаем, что все тела притягиваются друг к другу. В частности, Луна, например, притягивается к Земле. Но возникает вопрос: если Луна притягивается к Земле, почему она вращается вокруг нее, а не падает на Землю?
В природе и в технике очень часто встречаются движения, траектории, которых представляют собой не прямые, а кривые линии – это криволинейное движение (планеты и искусственные спутники Земли, средства транспорта, части машин и механизмов, воды рек, воздух атмосферы и т. д.)
Итак, пусть у нас есть некоторая сложная криволинейная траектория: рисунок
Из рисунка видно, что отдельные части криволинейной траектории представляют собой приблизительно дуги окружностей. Выходит, что движение по любой криволинейной траектории можно представить как движение по дугам некоторых окружностей.
Движение тела по окружности – это движение, которое совершается по дугам окружностей.
2 . Направление векторов скорости и ускорения.
Пусть тело движется по криволинейной траектории из точки А в точку B. Пройденный телом при этом путь – это длина дуги AB, а перемещение – это вектор, направленный по хорде AB. Проведем между точками ряд хорд и представим, что тело движется по этим хордам. На каждой из них тело движется прямолинейно, и вектор скорости направлен вдоль хорды, т.е.вдоль вектора перемещения. Продолжая уменьшать длину прямолинейных участков, мы как бы стягиваем их в точки, и ломаная линия превращается в плавную кривую. Скорость оказывается направленной по касательной к кривой в этой точке.
|
Мгновенная скорость тела в любой точке криволинейной траектории направлена по касательной к траектории в этой точке (по касательной движутся брызги от колес буксующего автомобиля; искры, отрывающиеся от точильного камня).
Таким образом, мгновенная скорость тела в разных точках криволинейной траектории имеет различное направление, даже, если модуль скорости не изменяется, ее нельзя считать постоянной. Скорость - векторная величина. Для векторной величины, модуль и направление одинаково важны.
Криволинейное движение – это всегда движение с ускорением, даже если по модулю скорость постоянная. Ускорение тела направлено к центру окружности.
Ц ентростремительное ускорение - ускорение, с которым тело движется по окружности с постоянной по модулю скоростью, всегда направлено вдоль радиуса окружности к центру .
Тело движется по окружности при условии, что вектор линейной скорости перпендикулярен вектору центростремительного ускорения.
Центростремительная сила.
Сила, удерживающая вращающееся тело на окружности и направленная к центру вращения, называется центростремительной силой.
Формулу для расчёта величины центростремительной силы: , надо воспользоваться вторым законом Ньютона, который применим и к любому криволинейному движению.
|
Закрепление нового материала ( ответьте на вопросы устно ).
1. Как направлено центростремительное ускорение? По какой формуле оно рассчитывается?
2. Как направлена центростремительная сила? По какой формуле она рассчитывается?
3. Тело движется по окружности с постоянной по модулю скоростью. Как изменится его центростремительное ускорение при уменьшении радиуса окружности в 3 раза?
4. В центрифуге стиральной машины белье при отжиме движется по окружности с постоянной по модулю скоростью в горизонтальной плоскости. Как при этом направлен вектор его ускорения?
5.. Определите его центростремительное ускорение.
6. Материальная точка движется по окружности с постоянной по модулю скоростью. Как изменится модуль ее центростремительного ускорения, если скорость точки увеличить втрое?
Домашнее задание: Выучить конспект, ответить на вопросы физического диктанта.