Урок физике в 10 классе по теме "Импульс тела"

Импульс тела. Закон сохранения импульса тела. Реактивное движение.

Урок физики 10 кл.

Учитель Дайч Т.В.

Цель: изучение нового материала основываясь на изученном в 9 классе.

Задачи:

• Расширить знания об импульсе тела, о законе сохранения импульса;
• Научиться решать задачи на импульс тела;
• Расширить знания о реактивном движении.

Теория изученная в 9 классе

Использование уравнения второго закона Ньютона.

F = ma

Ускорение - это показатель изменения скорости, где v - это конечная скорость, u -начальная скорость и t - время:

v-u

a =

t

Соединение этих двух уравнений дает:

v-u

F = m

t

Ft = mv - mu

Преобразование дает:

Произведение Ft известен, как импульс силы и то, что случается когда два или больше тел сталкиваются.

Также, mv – конечный импульс тела и mu - это начальный импульс тела, таким образом, mv – mu изменение импульса тела.

Импульс тела - это количество движения, которым обладает тело, другими словами, «масса в движении». Он отмечен знаком “p”.

Как мы уже видели, импульс тела зависит от двух переменных, массы и скорости. Исходя из общего уравнения:

импульс = масса × скорость

p = mv

или

Уравнение показывает, что импульс тела прямо пропорционален массе и скорости тела. Единица измерения импульса - кг м/с .

Импульс тела – векторная величина – он имеет величину и направление.

Закон сохранения импульса.

Один из важных законов в физике - это закон сохранения импульса.

Этот закон гласит: “полный импульс двух тел до столкновения равен полному импульсу двух тел после столкновения, всякий раз, когда нет внешней силы, воздействующей на систему».

… Заметьте, что импульс , испытавший каждый из двух тел в столкновении, точно одинаков.

Удар!

Закон сохранения импульса.

u 2

u 1

Рассмотрите столкновение между двумя тележками, которые двигаются по показанному направлению.

m 1

m 2

Представьте, что после столкновения, тележки соединяются и движутся в одном направлении с одинаковой скоростью.

v

m 1

m 2

Какова будет конечная скорость?

Согласно закону сохранения импульса:

p 1до + p 2до = p 1после + p 2после

m 1 u 1 + m 2 u 2 = (m 1 + m 2 ) v

В этом случае:

Пример

3 м/с

4 м/с

Синяя тележка массой 7.5 кг движется со скоростью 3 м/с.

Она прямо сталкивается с красной тележкой массой 5 кг, которая движется в противоположном направлении со скоростью 4 м/с.

7.5 кг

5 кг

скорость?

После столкновения, обе тележки одновременно разъезжаются, но с какими скоростями?

Виды взаимодействия

• Упругое взаимодействие
• Неупругое взаимодействие

v?

800 м/с

10 кг

1 т

Удар!

Какое это взаимодействие?

• Реактивное движение – это движение тела, возникающее в результате отделения некоторой его части с определенной скоростью.

Реактивное движение

используется моллюсками,

осьминогами,кальмарами,

каракатицами, медузами.

Кальмар засасывает воду

внутрь мантийной полости, а

затем резковыбрасывает

струю воды через узкое

сопло. Он способен разви

вать скорость до 60 – 70

км/ч. Недаром кальмара

называют “живой торпедой”.

Константи́н

Эдуа́рдович

Циолко́вский

(5 ( 17 )сентября  1857 ,

Рязанская губерния , 

Российская империя -

19сентября 1935, Калуга

СССР) русский и совет-

ский учёный самоучка,

исследователь,

школьный учитель.

Основоположник совре

менной космонавтики.

В 1903 году он опубликовал

статью «Исследование

мировых пространств

реактивными приборами»,

где впервые доказал, что

аппаратом, способным

совершить космический

полет, является ракета.

• С 1896 года Циолковский систематически занимался теорией движения реактивных аппаратов.

• С. П. Королёв родился 12 января 1907 в городе Житомире .В семье учителя русской словесности.Ещё в школьные годы Сергей отличался исключительными способностями и неукротимой тягой к новой тогда авиационной технике. За время учёбы в Московском высшем техническом училище С. П. Королёв уже получил известность как молодой способный авиаконструктор и опытный планерист. Однако, особенно после встречи с К. Э. Циолковским, его увлекли мысли о полётах в стратосферу и принципы реактивного движения.

• В 1956 году под руководством С. П. Королёва была создана первая отечественная стратегическая ракета, ставшая основой ракетного ядерного щита страны .
• В 1960 году на вооружение поступила первая межконтинентальная ракета Р-7 , имевшая две ракетных ступени.
• 4 октября 1957 года был запущен на околоземную орбиту первый в истории человечества ИСЗ.

Р - 7

• Юрий Алексеевич Гагарин родился 9 марта 1934 года .
• В 1955 году , Юрий Гагарин добился значительных успехов, закончил с отличием учёбу в техникуме и совершил первый самостоятельный полет на самолете Як-18.
• 9 декабря 1959 года , Гагарин написал заявление с просьбой зачислить его в группу кандидатов в космонавты.
• 12 апреля 1961 года первый пилотируемый полет в космос.

Вопросы для повторения:

• 1 .Какая из перечисленных величин является векторной?

А) масса; Б) путь; В) импульс; Г) время.

• 2 . В замкнутой системе, в которой действуют только силы тяготения и силы упругости, сохраняются:

А) только импульс системы взаимодействующих тел;

Б) только механическая энергия системы тел;

В) импульс и механическая энергия системы тел;

Г) ни импульс, ни механическая энергия системы тел.

• 3. Выберите условия выполнения закона сохранения импульса.

А) во внешнем поле сил; Б) в замкнутой системе сил;

В) в неинерциальной системе отсчета.

• 4. Какое движение называют реактивным?
• 5. На каком законе основано реактивное движение?
• 6. От чего зависит скорость ракеты?
• 7. Когда и где был запущен первый спутник Земли?

Домашнее задание

• §9, упр.8(2).