Проект по физике "Силы вокруг нас" 7 класс

Силы вокруг нас

АВТОР: Щербинини Александр, ученик 7 класса Школы «Морозко», г.Москва

Руководитель: учитель математики и информатики Ретюнская Д.А.

Цели и задачи

Цель:  исследовать факторы в природе, влияющие на значение силы тяжести, силы трения, силы упругости и силы Архимеда.

Задачи:

• Подбор литературы по проблеме
• Изучение, анализ, обобщение литературы по проблеме
• Изучение влияния факторов в природе на значение силы тяжести, силы трения, сила Архимеда
• Методы исследования
• Анализ полученных результатов
• Создание проектного продукта - презентации

В процессе работы применялись методы исследования:

Теоретические (изучение, анализ, обобщение литературы)

Эмпирические (наблюдения, беседы, измерения)

Интерпретационные (количественная и качественная обработка результатов)

Что такое физика ?

• Физика – является наукой о неживой природе в самом широком понимании этого слова. Физика дает возможность человеку как можно глубже познать окружающий его мир и понять причины наблюдаемых в обычной жизни явления. Без знания физики был бы невозможен прогресс человечества в целом, а мы были бы лишены таких привычных нам технических устройств: компьютеров, бытовых приборов, разных спортивных снарядов и приспособлений, облегчающих нам жизнь

Что такое физическая сила ?

• Сила  — это физическая векторная величина, которую воздействует на данное тело со стороны других тел.
• Она измеряется в Ньютонах — это единица измерения названа в честь Исаака Ньютона.
• У силы, в отличие от некоторых других физических величин (например массы или объема), есть направление. От того, куда направлена сила, зависит результат.

Примеры сил

Сила тяжести — сила, с которой Земля притягивает все тела .

На первый взгляд сила тяжести очень похожа на вес тела. Действительно, в состоянии покоя на поверхности Земли формулы силы тяжести и веса идентичные тела.. Но разница все-таки есть, давайте разбираться.

Сила тяжести — это сила, с которой Земля действует на тело, а вес — сила, с которой тело действует на опору или подвес. Это значит, что у них будут разные точки приложения: у силы тяжести к центру масс тела, а у веса — к опоре.

Формула силы тяжести : F = mg

( F — сила тяжести , m — масса тела , g — ускорение свободного падения  )

Сила тяготения

• В 1682 году Исаак Ньютон открыл Закон Всемирного тяготения. Он звучит так: все тела притягиваются друг к другу, сила всемирного тяготения прямо пропорциональна произведению масс тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
• Пример силы тяготения :
• Когда мы встаем на весы, стрелка отклоняется. Это происходит потому, что масса Земли очень большая, и сила тяготения буквально придавливает нас к поверхности. На более легкой Луне человек весит меньше в шесть раз.

Сила упругости

• Роберт Гук – Английский учёный открывший силу Упругости в 1660 году. Он был не просто учёным физиком, но и механиком. У него была работа на, которой он работал. Сила упругости – сила возникающия в результате деформации. Роберт Гук родился 18 июля 1635 года и за всю свою жизнь он открыл много интересных вещей, которые обычно не рассказывают на уроке. Его многие считают отцом самой физики.
• Чтобы рассчитать силу упругости нужно знать формулу , которая выведена лично им!
• F-сила упругости
• K-коэффициент упругости
• ∆ t – длинна упругости
• В результате выводиться такая формула
• F=K×∆t.

Сила трения

История открытия

• Силой трения называют силу, которая возникает при движении одного тела по поверхности другого. Она всегда направлена противоположно направлению движения. Различают 3 вида трения: трение покоя, трение скольжения, трение качения.
• Трение покоя – это сила, возникающая между двумя неподвижными контактирующими телами и препятствующая возникновению относительного движения.
• Трение скольжения – сила, возникающая между соприкасающимися телами при их относительном движении. Опытным путём установлено, что сила трения зависит от силы давления тел друг на друга (силы реакции опоры).
• Трение качения – сопротивление движению, возникающее при перекатывании тел друг по другу, т.е. сопротивление качению одного тела (катка) по поверхности другого.

Сила Архимеда

• Сила названа в честь великого учёного Архимеда .
• Архимед (287-212 гг. до н. э.) – древнегреческий ученый и инженер. Автор множества открытий в сфере геометрии, предвосхитил многие идеи математического анализа. Сделал множество открытий в области геометрии .
• на тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу объёма жидкости или газа, вытесненного частью тела, погружённой в жидкость или газ. Закон открыт Архимедом в III веке до н. э. Выталкивающая сила также называется архимедовой

Значение сил в жизни человека

Осваивая законы природы и используя их в своей жизнедеятельности, человек способен ускорять научно-технический прогресс.

В силу того, что существует сила притяжения к Земле можно объяснить и подтвердить рядя явлений: все тела падают вниз; человек подпрыгнув опускается на землю; движется вода в реках. Благодаря изучению законов гравитации появилась возможность исследовать космическое пространство.

Зная причины возникновения силы трения ,у человека появилась возможность использовать ее как в природе, так и в технике. Иногда трение может быть полезным , для этого его стараются увеличить (посыпают песком ледяные дорожки) , в другом моменте трение может быть вредным, и тогда его стремятся уменьшить ( в технике , можно ввести смазку между соприкасающимися поверхностями, а для вращающихся валов машин и станков их опирают на подшипники).

Держать предметы в руках, удерживаться на поверхности земли людям и животным невозможно было бы без силы трения.

Знания законов физики и факторов, отвечающих за действие силы Архимеда позволили людям подниматься в воздух и опускаться на дно океанов и морей, конструировать мощные корабли для тяжелых грузоперевозок на большие расстояния; с помощью подводных лодок и батискафов погружаться в водяные пучины; подниматься в небо на самолетах, дирижаблях, воздушных шарах; созданы новые устройства, такие как управляемые с земли аэростаты и квадракопторы для изучения воздушных течений ,для географических и медико-биологических исследований в нижних слоях атмосферы.

Все силы природы, которые человек открыл и покорил, должны быть направлены только во благо, надо помнить, что человек есть часть природы.

Мои эксперименты

• Измерение силы трения скольжения.

Цель работы : научиться измерять силу трения скольжения, исследовать зависимость силы трения скольжения от площади соприкосновения тел и от веса тел.

Приборы и материалы : динамометр, небольшой деревянный брусок с крючком, набор грузов, гладкая доска, линейка.

Опыт 1 . Взвесил брусок динамометром, результат записал в таблицу.

Опыт 2. Положил брусок большей стороной на доску. Прицепил динамометр к крючку бруска и равномерно тянул динамометр и брусок по поверхности доски в горизонтальном направлении. При равномерном движении сила тяги равна силе трения скольжения. Величину на динамометре записал в таблицу.

Опыт 3. Измерил вес одного груза и внес данные в таблицу.

Опыт 4-6. Последовательно нагружая брусок сначала двумя, потом четырьмя и шестью грузами, измерял силу трения для каждого случая и результаты вносил в таблицу.

Опыт 7. Выяснил, зависит ли сила трения скольжения от площади соприкосновения бруска и линейки. Для этого положил брусок меньшей стороной на доску и повторил опыты 4-6, описанные выше.

Вывод: Сила трения скольжения увеличивается с увеличением нагрузки и не зависит от площади соприкосновения тела с поверхностью.

2. Определение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело

Цель работы : обнаружить на опыте выталкивающее действие жидкости на погруженное в неё тело и определить выталкивающую силу.

Приборы и материалы : динамометр, штатив с муфтой и лапкой, небольшое тело с подвязанной нитяной петлей, стаканы с водой и насыщенным раствором соли в воде.

Опыт 1 . Взвесил тело и показания динамометра записал в таблицу.

Опыт 2. Закрепил динамометр с телом на штативе. Подставил стакан с водой под тело и опусти муфту с лапкой и динамометром, пока всё тело не оказалось в воде. Отмеченное показание динамометра вставил в таблицу.

Вычислил выталкивающую силу, действующую на тело.

Опыт 3. Вместо чистой воды взял раствор соли, аналогичным образом определил выталкивающую силу, действующую на это тело в солёной воде. Результат записал в таблицу.

Вывод: сила Архимеда действует на тело помещенное в воду ,вектор силы направлен вверх, величина выталкивающей силы напрямую зависит от плотности жидкости и от объема тела, или той части, которая полностью погружена в жидкость.

Литература

• Балашов М. М. О природе [Текст]: Кн. для учащихся 7 кл. – М.: Просвещение, 1991. - 64 с.
• Колтун М.М. Мир физики [Текст]: Научно-художественная лит-ра. - М.: Дет. лит.,1984.-271 с.
• Пёрышкин А. В. Физика. 7кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. – М.: Дрофа, 2013. – 192 с.
• Яровский Б.М., Селезнёв Ю.А.[Текст]: Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и самообразования: Редактор В.Я. Дубнова; техн. редакторы И.Ш. Аксельрод, С.Я. Шкляр; корректор Е.В. Сидоркина.- М.: Издательство «Наука»,1984.-765 с.