Урок обобщения по теме «Законы Ньютона» с применением ситуационных задач

Фрагмент обобщающего урока по теме «Законы Ньютона» с применением ситуационных задач

На кануне ребятам было задано задание «Придумать ситуационную задачу на тему «Применение законов Ньютона»», одну из таких составленных задач, ребятам было предложено решить. Они разделились на три группы «Географы», «Техники» и «Аналитики», чтобы исследовать решение данной задачи со всех сторон.

Один мой знакомый поделился со мной, что он разбогател покупая товар в экваториальных странах и продавая на северном полюсе по той же цене, при этом на транспортировку он тратил всего 1% от стоимости купленного товара.

Вот я и думаю, а не обманывает ли он меня.

- Ребята, помогите мне разобраться в этом вопросе.

Для этого при входе на урок мы с вами разделились на три группы.

1 группа это «Географы», на столе у вас лежит материал, который вам поможет ответить на вопросы

материалы со стола группы ГЕОГРАФЫ

1. Почему могла возникнуть такая идея с точки зрения физики?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. По какой формуле можно рассчитать вес тела?______________________________________________

2. Чему равно ускорение свободного падения на экваторе и на полюсе?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Где вес больше на экваторе или на полюсе? Во сколько?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Форма Земли обычно именуется земным шаром. Установлено, что масса Земли равна 5976 • 10²¹кг, объем 1,083x10¹²км³. Сред­ний радиус 6371,2 км, средняя плотность 5,518 кг/м³, среднее ускорение силы тяжести 9,81 м/с². Форма Земли близка к трех­осному эллипсоиду вращения с полярным сжатием: у современ­ной Земли полярный радиус 6356,78 км, а экваториальный 6378,16 км. Длина земного меридиана составляет 40008,548 км, длина экватора 40075,704 км. Полярное сжатие (или «сплюсну­тость») обусловлена вращением Земли вокруг полярной оси и ве­личина этого сжатия связана со скоростью вращения Земли. Иногда форму Земли именуют сфероидом, но для Земли есть и собственное наименование формы, а именно геоид.(«Гео» - земля, «Идос» - вид) Дело в том, что земная поверхность изменчива и значительна по высоте; есть высочайшие горные системы более чем в 8000 м (например, гора Эверест — 8842 м) и глубокие океанические впадины более чем в 10 000 м (Марианская впадина — 11 022 м). Геоид вне континен­тов совпадает с невозмущенной поверхностью Мирового океана, на континентах поверхность геоида рассчитана по гравиметриче­ским исследованиям и с помощью наблюдений из космоса.

Земля обладает сложноорганизованным магнитным полем, которое можно описать как поле, создаваемое намагниченным шаром или магнитным диполем.

Поверхность земного шара на 70,8% (361,1 млн км²) занята поверхностными водами (океанами, морями, озерами, водохрани­лищами, реками и т. д.). Суша составляет 29,2 % (148,9 млн км²).

Ускорение свободного падения не зависит от массы падающего тела! Вектор ускорения свободного падения всегда направлен к центру Земли.

Ускорение свободного падения зависит:

1. от географической широты;
Точные значения ускорения свободного падения для падающих тел на полюсе и на экваторе будут различны из-за неправильной формы Земли.
2. от высоты подъема тела над поверхностью Земли;
3. от гравитационных аномалий Земли, т.е. залежи полезных ископаемых искажают значение ускорения свободного падения в этих областях.

Для других планет ускорение свободного падения определяется аналогично. На каждой планете ускорение свободного падения зависит от радиуса и массы данной планеты:

Понятие веса тела

Понятие «вес» как таковое в физике не считается необходимым. Так, больше говорится о массе или о силе тела. Более содержательной величиной считается сила воздействия на опору, знание которой может помочь, например, при оценке способности конструкции удержать исследуемое тело в заданных условиях.

Вес возможно измерить с помощью пружинных весов, служащих также для косвенного измерения массы при их соответствующем градуировании. В то же время, рычажные весы в этом не нуждаются, поскольку в такой ситуации сравнению подлежат массы, на которые воздействует равное ускорение свободного падения либо сумма ускорений в неинерциальных системах отсчета.

При взвешивании за счет технических пружинных весов, вариации ускорения свободного падения обычно не учитываются, поскольку из влияние зачастую оказывается меньше того, что требуется на практике в отношении точности взвешивания. В некоторой степени, на результатах измерений может отражаться сила Архимеда, при условии взвешивания на рычажных весах тел различной плотности и их сравнительных показателей.
Вес и масса в физике представляют различные понятия. Так, вес считается векторной величиной, с которой тело будет непосредственно воздействовать на горизонтальную опору либо вертикальный подвес. Масса в то же время представляет скалярную величину, меру инертности тела (инертную массу) или заряд гравитационного поля (гравитационную массу). У таких величин будут отличаться и единицы измерения (в СИ масса обозначена в килограммах, а вес— в ньютонах).

Вес тела (P), которое покоится в инерциальной системе отсчёта, равнозначен силе тяжести, воздействующей на него, и пропорционален массе m, а также ускорению свободного падения g в данной точке.

P=mg

Замечание! Ускорение свободного падения будет зависимым от высоты над земной поверхностью, а также от географических координат точки измерени

2 группа «Технологи» которым предстоит с технической стороны проанализировать возможность такого мероприятия.

Материалы со стола группы техников

1. Каково устройство

рычажных весов___________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Пружинных весов __________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Какие весы (пружинные или рычажные) измеряют массу прямым способом, а какие косвенным?

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. При измерении на пружинных весах, с какой физической величиной сравнивается масса тела? От чего зависит эта величина?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Какими весами (пружинными или рычажными) ему надо пользоваться? ____________________________________

Весы́ — устройство или прибор для определения массы тел (взвешивания) по действующему на них весу, приближённо считая его равным силе тяжести^[1]. Вес тела может быть определён как через сравнение с весом эталонной массы (как в рычажных весах), так и через измерение этой силы через другие физические величины.

Рычажные весы построены на принципе равновесия рычагов. Рычаг представляет собой стержень, вращающийся вокруг точки опоры под действием сил, приложенных в двух других точках. Различают рычаги равноплечие и неравноплечие. У равноплечего рычага опора находится на равном расстоянии от точек приложения сил. Взвешивание заканчивается, когда рычаг приходит в состояние равновесия. Неравноплечие рычаги имеют различное соотношение плеч: 1:2, 1:4, 1:5, 1 : 10 и т. д. Для равновесия такого рычага необходимо к его плечам приложить неодинаковые нагрузки. Например, при соотношении плеч рычага 1 : 10 для достижения равновесия к малому плечу надо приложить нагрузку в 10 раз большую, чем на большое плечо. Простейшие рычажные весы представляют собой равноплечий рычаг (коромысло) с подвешенными к нему чашками для гирь и товара. О равновесиях таких весов судят по показаниям стрелки, перемещающейся по шкале на угол, пропорциональный углу отклонения коромысла

В 1660 году известный английский ученый Роберт Гук сформулировал закон, согласно которому деформация, возникающая в упругом теле, пропорциональна приложенной к нему силе. Это утверждение легло в основу пружинных весов, а опубликованный Гуком рисунок динамометра по сути явился прототипом простейшего пружинного безмена. В 1694 году французский математик Жак Озанам (Jacques Ozanam) презентовал получивший широкую известность в Европе двухтомник «Математические и физические развлечения» («Récréations mathématiques et physiques»). В нем ученый подробно описал недавно изобретенный в Германии безмен, размеры которого позволяли носить его в кармане и с помощью которого одинаково удобно было взвешивать различные товары от 1 до 50 фунтов. К большому сожалению, Озанам не назвал имя изобретателя, ограничившись подробным физико-математическим обоснованием принципов работы нового устройства. Чуть позже, в 1698 году немец Кристоф Вайгель также упомянул о весах без чаш и гирь, изготовленных из металла, в основе которых применялась пружина. Несмотря на то, что статья Вайгеля была опубликована позже вышеупомянутых источников, именно его некоторые исследователи считают изобретателем пружинных весов.

В ХVIII веке информация о новом механизме, адаптированном для целей взвешивания, активно распространялась по всей Европе. В производстве весовой техники преимущественно применялась винтовая пружина. Очевидно, что чем она была длиннее, тем точнее был результат взвешивания. Однако, если говорить о точности пружинных весов и безменов, то она зависела от многих факторов. Сюда, к примеру, можно отнести качество металла и тонкость пружины.

Первым человеком, наладившим массовое производство пружинных безменов, считается англичанин Уильям Солтер (William Salter). Случилось это событие в 1760-х годах. Изделие состояло из металлического цилиндра с измерительной шкалой, указатель которой взаимодействовал с помещенной внутрь цилиндра пружиной. К нижнему концу пружины крепился крюк для подвеса груза. В процессе взвешивания пружина растягивалась под тяжестью груза, и указатель передвигался по шкале. Таким образом, было положено начало массовому производству пружинных безменов, которое продлилось больше 200 лет.

Понятие веса тела

Понятие «вес» как таковое в физике не считается необходимым. Так, больше говорится о массе или о силе тела. Более содержательной величиной считается сила воздействия на опору, знание которой может помочь, например, при оценке способности конструкции удержать исследуемое тело в заданных условиях.

Вес возможно измерить с помощью пружинных весов, служащих также для косвенного измерения массы при их соответствующем градуировании. В то же время, рычажные весы в этом не нуждаются, поскольку в такой ситуации сравнению подлежат массы, на которые воздействует равное ускорение свободного падения либо сумма ускорений в неинерциальных системах отсчета.

При взвешивании за счет технических пружинных весов, вариации ускорения свободного падения обычно не учитываются, поскольку из влияние зачастую оказывается меньше того, что требуется на практике в отношении точности взвешивания. В некоторой степени, на результатах измерений может отражаться сила Архимеда, при условии взвешивания на рычажных весах тел различной плотности и их сравнительных показателей.
Вес и масса в физике представляют различные понятия. Так, вес считается векторной величиной, с которой тело будет непосредственно воздействовать на горизонтальную опору либо вертикальный подвес. Масса в то же время представляет скалярную величину, меру инертности тела (инертную массу) или заряд гравитационного поля (гравитационную массу). У таких величин будут отличаться и единицы измерения (в СИ масса обозначена в килограммах, а вес— в ньютонах).

Вес тела (P), которое покоится в инерциальной системе отсчёта, равнозначен силе тяжести, воздействующей на него, и пропорционален массе m, а также ускорению свободного падения g в данной точке.

P=mg

Замечание! Ускорение свободного падения будет зависимым от высоты над земной поверхностью, а также от географических координат точки измерения.

И 3 группа «Аналитики», которым выслушав выводы «Географов» и «Техников» предстоит подытожить рентабельность такого мероприятия.

Материалы со стола аналитиков

1. Где вес больше на экваторе или в Антарктиде? На сколько процентов?

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Будет ли деятельность рентабельна, если на транспортировку груза затрачивается 1% от стоимости приобретенного товара?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ускорение свободного падения не зависит от массы падающего тела! Вектор ускорения свободного падения всегда направлен к центру Земли.

Ускорение свободного падения зависит:

1. от географической широты;
так как Земля сплюснута у полюсов из-за вращения вокруг своей оси
на полюсе g = 9,832 м/с²
на экваторе = 9,78 м/с²
Точные значения ускорения свободного падения для падающих тел на полюсе и на экваторе будут различны из-за неправильной формы Земли.
2. от высоты подъема тела над поверхностью Земли;
вблизи поверхности Земли ускорение свободного падения считается равным
9,8 м/с²
3. от гравитационных аномалий Земли, т.е. залежи полезных ископаемых искажают значение ускорения свободного падения в этих областях.

Виды задач на проценты и способы их решения

Виды задач на проценты

Нахождение процентов от числа

Чтобы найти процент от числа, следует:

1. Проценты записать десятичной дробью.

2. Число умножить на эту десятичную дробь.

Задача: В магазин привезли 14 т капусты, 70 % всей капусты продали. Сколько тонн капусты осталось?

Решение:

Оставшаяся часть капусты составляет: 100 % – 70 % = 30 % = 0,3

14 · 0,3 = 4,2

Ответ: 4,2 тонны.

Нахождение числа по его процентам

Чтобы найти число по его процентам, следует:

1. Проценты записать десятичной дробью;

2. Число разделить на эту десятичную дробь.

Задача: Тракторная бригада вспахала за день 25 % всего поля, что составляет 60 га. Какова площадь всего поля?

Решение:

25 % = 0,25;

60 : 0,25 = 240

Ответ: 240 га.

Нахождение процентного отношения чисел

Чтобы узнать, сколько процентов одно число составляет от второго, следует:

1. Первое число разделить на второе.

2. Результат умножить на 100 %.

Задача: Длина прямоугольника 40 дм, площадь 200 дм2. Сколько процентов составляет ширина от длины?

Решение:

ширина равна 200 : 40 = 5

5:40 ·100 % = 12,5 %

Ответ: 12,5 %