Внеурочная деятельность общеинтеллектуального направления «Физика. Автомобиль. Дорога»

Внеурочная деятельность

общеинтеллектуального направления

«Физика. Автомобиль. Дорога»

Глазырина Евгения Викторовна, учитель физики

Тема 1. Строение вещества

1. Вам удалось нажатием на поршень в цилиндре двигателя сократить объем воздуха, заключенного в нем. Что это означает с точки зрения физики?

2. В баллоне колеса автомашины воздух подвергается сильному сжатию. Изменяются ли при этом расстояния между молекулами? Как?

3. Изменятся ли расстояния, которые пролетают" молекулы воздуха от одного столкновения до другого, если баллон колеса немного спустить? Как? Почему?

4. Почему трудно отвинтить гайку, много времени находившуюся в туго завинченном состоянии? (Влияние ржавчины исключить: гайка и болт сделаны из нержавеющей стали.)

5. Автомобиль стоял в гараже, затем находился в пути 1ч в летний зной. Что вы можете сказать о поведении молекул в скатах его колес?

Ответы

1. Существующие между молекулами газа(воздуха) промежутки уменьшились.

2. Да. Уменьшаются.

3. Да. Расстояния увеличатся. Молекул станет меньше и промежутки между ними возрастут.

4. Сыграла свою роль диффузия: благодаря ей увеличилось «сцепление» между гайкой и болтом.

5. Из-за того, что температура в баллонах повысилась, скорость движения молекул увеличилась, а это, в свою очередь увеличило число соударений между молекулами и число их ударов изнутри о стенки скатов.

Тема 2. Механическое движение

1. Идет механизированная уборка урожая. Из бункера комбайна, убирающего хлеб, зерно ссыпается в кузов автомобиля.

С какой скоростью должен двигаться автомобиль?

2. Автомобиль и комбайн, убирающий хлеб, движутся по полю прямолинейно, так, что некоторое время расстояние между ними не меняется. Относительно каких тел каждый из них находится в движении и в покое?

3. Летчик-спортсмен из группы захвата посадил свой легкий самолет на крышу легкового автомобиля, на котором удирали преступники. При каком физическом условии это оказалось возможным?

4. На участке дороге установлен знак, изображенный на рис. 2. Что он означает?

5. На рис. 3 изображен спидометр автомобиля. Определите по нему скорость автомобиля (в км/ч и в м/с). Какой путь
прошел автомобиль с начала эксплуатации?

6. Определите по спидометру (см. рис.3) время нахождения автомобиля в движении, если принять за среднюю скорость его равномерного перемещения ту, что показывает спидометр.

7. В каких единицах измеряют скорость автомобильного транспорта?

8. Что представляет собой траектория любой точки колеса движущегося автомобиля относительно его корпуса? Такой ли
она будет относительно земли? Ответ обоснуйте.

9. При движении автомобиля стрелка спидометра вначале плавно «ползла» вправо, а затем «замерла»- на отметке "80" его шкалы. Как двигался автомобиль?

10. Какова траектория центра колеса автомобиля при его движении по прямолинейной дороге?

11. Одинаковые ли пути проходят правые и левые колеса автомобиля при поворотах?

12. Сравните пути, пройденные при движении автомобиля его передней фарой и задним сигналом «стоп». Одинаковы ли
они? Ответ поясните.

13. Спидометр машины вышел из строя. Как определить среднюю скорость движения автомобиля?

Ответы

1. С такой же, как и комбайн.

2. Движутся относительно земли и тел, находящихся вокруг, покоятся относительно друг друга.

3. Если самолет относительно автомобиля неподвижен, т.е. если он движется почто горизонтально с той же скоростью относительно земли, что и автомобиль.

4. Скорость транспорта не должна превышать 50 км/ч.

5. Скорость 45 км/ч. что соответствует 12,5 м/с. С начала эксплуатации автомобиль прошел 14036 км.

6 = 312 ч.

7. В км/ч.

8. Окружность. Относительно земли траектория будет другая, так как точка колеса не только вращается, но и вместе
с автомобилем перемешается.

9. Вначале скорость вырастала: автомобиль двигался равноускоренно, затем стал перемещаться равномерно со скоростью
80 км/ч

10. Прямая линия, параллельная дороге.

11. При правом повороте больший путь проходит правое колесо, при левом — левое.

12. Одинаковые, так как фара и сигнал «стоп» жестко скреплены.

13. Узнать по часам время, за которое автомобиль пройдет 1 км. и произвести расчет по формуле Vср.=S/t.Путь а 1 км определить по столбам телефонной связи, установленным чаще всего на расстоянии 50 м друг от друга.

Тема «Инерция»

1. Мяч, спокойно лежащий на полу салона автомобиля при его равномерном движении, неожиданно покатился:

а) вперед — по направлению движения автомобиля,

б) назад — против движения,

в)в правую сторону На какое изменение в движении автомобиля указывает каждая ситуация?

2. В раде случаев на горизонтальном участке пупе автомобиль довольно длительное время движется при неработающем двигателе. На чем основан этот «свободный» ход машины?

3. Почему нельзя перебегать улицу перед близко идущим автомобилем?

4. Почему автомобиль с неисправными тормозами запрещается буксировать с помощью гибкого троса?

5. Зачем на повороте шофер замедляет ход машины?

6. Для чего при торможении автомобиля обязательно включается задний красный свет?

7. Почему водитель, ведя на буксире другой автомобиль, не должен резко изменять скорость движения?

8. Приведите примеры пользы инерции на транспорте и ее вреда.

9. На рис. 4 условно изображены поверхности жидкости в цистерне бензовоза при различных видах его движения. В
каком случае бензовоз движется равномерно? Увеличивает скорость? Замедляет движение?

10. Почему при резком увеличении скорости автобуса пассажиры отклоняются назад, в при внезапной остановке — вперед?

Ответы

1. Скорость автомобиля стала а) уменьшаться, 6) увеличиваться, в) автомобиль повернул влево.

2. На использовании инертности машины и движущихся вместе с ней тел

3. Из-за инерции автомобиль нельзя остановить мгновенно; после выключения двигателя он определенное время свою скорость сохраняет, поэтому можно попасть под его колеса.

4 Буксируемый автомобиль вследствие инерции при торможении буксирующей машины не сможет сразу остановиться и
«наедет» на нее.

5. Чтобы машина вслед сток инерции не «улетела» по касательной к траектории поворота.

6. Этот сигнал заранее предупреждает водителей идущего сзади транспорта о торможении машины, чтобы те успели тоже затормозить, поскольку из-за инерции для снижения скорости нужно время.

7. Идущий сзади автомобиль обладает инертностью и не может быстро изменить скорость движения, что ведет к аварии.

8. Польза — экономия горючего при «свободном» пробеге автомобиля с выключенным двигателем Вред — при аварийном торможении «пробег» какого-то тормозного пути, создающего опасность столкновения или наезда.

9. В случае, изображенном на рис 4, а, бензовоз движется равномерно; в случае, показанном на рис. 4, б — его скорость
увеличивается, в случае, соответствующем рис. 4, в, — уменьшается. Сдвижение замедляется)

10. Пассажиры из-за инерции сохраняют свою первоначальную скорость

Тема «Энергия»

1. Автомобиль спускается с горы с выключенным двигателем. За счет какой энергии он движется?

2. Водителю необходимо переехать на автомобиле лужу, где, как он предполагает, илистое дно. Он решает разогнать машину и на большой скорости преодолеть препятствие. Правильно ли его решение? Почему?

3. Почему автомашина большой грузоподъемности должна иметь более сильные тормоза, чем малой?

4. Почему иногда автомобиль не может въехать на гору, если он у начала подъема не сделал разгон?

5. Грузовая и легковая машины с одинаковой скоростью спускаются с одной и той же горы. Какой энергией они
обладают в начале, середине и конце пути? У какой машины энергия больше в середине трассы?

6. Грузовой и легковой автомобили поднялись на гору и остановились. Какой из них обладает большей механической
энергией?

7. При каком условии возможна ситуация два автомобиля — легковой и грузовой, въезжающие на один и тот же подъем, обладают одинаковой потенциальной энергией?

8. Одинаковую ли энергию затрачивает автомобиль, двигаясь по сыпучему песку или твердой гладкой дороге? Объясните свой ответ.

9. Представьте на миг такую ситуацию ваш автомобиль движется в условиях невесомости, в мире, где не существует трения и сопротивления среды Нужно ли совершать работу для изменения скорости его движения?

10. На отрезке трассы Вишневогорск — Касли автомобиль совершит небольшой спуск, а затем — подъем Какие превращения механической энергии имели место? Почему удалось сэкономить горючее?

11. Какая энергия используется в пневматических тормозных системах автомашины?

Ответы

1. За счет потенциальной энергии.

2. Правильно, так как при разгоне автомобиль, приобретает большую скорость и дополнительную кинетическую энергию,
которая помогает преодолеть лужу.

3. При одинаковых скоростях большегрузный автомобиль, имеющий большую массу, обладает и большей кинетической энергией. А тормоза должны эту энергию «погасить».

4. Если автомобиль делает разгон, то он увеличивает этим свою скорость и кинетическую энергию, которая прибавляется к ранее приобретенной. Поэтому он может совершить большую работу.

5. Потенциальной, потенциальной и кинетической; кинетической. В середине трассы грузовой автомобиль обладает большей энергией, так как его масса осади.

6. Грузовой; так как у него масса больше, он приобрел, поднявшись на гору, большую потенциальную энергию.

7. Если легковой автомобиль будет иметь такую же массу, как грузовой.

8. Нет, разную. По сыпучему песку — больше, потому что необходимо преодолевать большее сцепление с грунтом

9. Да, нужно.

10. За счет кинетической энергии, приобретенной при спуске, не требовалось сильно разгонять машину для преодоления подъема, поэтому произошла экономия горючего.

11. Потенциальная энергия сжатого воздуха.

Тема «Давление»

1. Зависит ли давление колес автомобиля на дорогу от давления внутри баллона колеса? Как? Почему?

2. Почему задние колеса большегрузных автомашин, предназначенных для поездок по грунтовым дорогам, часто имеют двойные баллоны?

3. Жарко. Водитель остановил машину и решил утолить жажду и передохнув Он открыл бутылку с водой и стая выливать ее содержимое в стакан Вода из опрокинутой бутылки выливалась рывками, с «бульканьем». Почему?

4.Равно ли давление воздуха внутри туго накачанной камеры колеса автомобиля давлению наружного воздуха? Свой ответ
объясните.

5. Как по внешнему виду оболочки камеры колеса заключить о равенстве внутреннего и наружного давлений воздуха?

6. Как изменяется давление воздуха внутри дизельного двигателя автомобиля за такт сжатия его рабочего цикла? Почему?

7. Объясните, используя термин «давление», почему при накачивании воздуха в шину колеса автомобиля с каждым разом становится все труднее двигать ручку насоса.

8 Перед поездкой на автомобиле после дождя по грунтовой дороге водитель уменьшил давление в шинах колос. Следовало
ли это делать? Почему?

Ответы

1. Зависит. При увеличении давления
внутри баллона уменьшается площадь соприкосновения каждого колеса (площадь опоры) с дорогой. Поэтому давление автомобиля на дорогу возрастает

2. У этих грузовиков центр тяжести смещен к задним колесам. Чтобы не возникало большое давление их на грунт и они не погружались глубоко в почву, увеличивают площадь опоры задних колес дополнительными баллонами.

3. Когда вода вытекает из бутылки, имеющийся в ней воздух расширяется, давление его падает и становится меньше атмосферного. Вследствие этого наружный воздух под действием атмосферного давления «прорывается» сквозь жидкость в бутылку — слышится «бульканье».

4. Нет. Давление воздуха внутри камеры равно сумме давлений наружного воздуха и давления, создаваемого растянутой резиновой оболочкой

5. Оболочка должна быть «свободной», не натянутой.

6. Увеличивается из-за уменьшения объема и повышения температуры.

7. При накачке воздуха мы каждый раз увеличиваем его массу в камере и его давление, которое преодолевается при движении пучки насоса.

8. Да. Уменьшив давление в шинах, водитель тем самым увеличил площадь опоры колес и площадь их «сцепления» с грунтом, чем частично устранил проскальзывание.

Тема «Трение»

1. Каким будет движение автомобиля, ехавшего равномерно по горизонтальному шоссе, после выключения мотора? Ответ объясните.

2. Автомашина с прицепом должна перевезли тяжелый груз. Куда его выгодней поместить: в кузов или на прицеп? Почему?

3. Зачем увеличивают натяжение приводного ремня, передающего движение от шкива к шкиву, например, с коленчатого вала вентилятору машины?

4. Вентилятор машины приводится в действие при помощи ремня. Определите, какой вид трения — скольжения или покоя – «участвует» в работе этого узла, т.е. возникает между шкивом и ремнем.

5. Зачем в гололед дорогу посыпают песком?

6. Почему зимой задние колеса некоторых грузовых автомобилей, работающих в сельской местности, перевязывают цепями?

7. Для чего на покрышках шин (протекторах) автомобилей и колесных тракторов сделан глубокий рельефный рисунок?

8. Чей объяснить, что на проезжей части улиц осенью возле парков и бульваров вывешивают предупреждающие знаки
«Осторожно, листопад!», «Берегись юза!»?

9. Почему посте дождя асфальтовая и грунтовая дороги делаются скользкими?

10. Автомобиль с грузом в кузове движется равномерно Какой вид трения возникает между а) дорогой и колесами,
б) грузом и автомобилем?

11. Колесо автомобиля буксует. Куда направлены а) сила трения скольжения между ним и дорогой, б) сила упругости
дороги? Сделайте чертеж.

12. Автомобиль движется равномерно. Чему равна и куда направлена сила трения покоя, действующая на лежащий в кузове

13. Зачем на головках болтов и гайках сделаны насечки (рифление)?

14. Почему надо беречь смазочные материалы от попадания в них песка и пыли?

15. Что будет, если между тормозной колодкой и тормозным барабаном автомобиля попадет масло? Свой ответ объясните.

16. Зачем между "листами" автомобильной рессоры вводят графит?

Ответы

1. Замедленным, так как на колеса действует сила трения, а на корпус — сопротивление воздуха, уменьшающие скорость автомобиля

2. В кузов. Это увеличит силу давления на задние (ведущие) колеса машины, а значит увеличит силу трения и сцепление с полотном дороги; движение машины будет более устойчивым

3. Это увеличивает силу давления ремня на шкив; возрастает сила трения, и работа вентилятора становится более надежной.

4. Трение покоя.

5. Чтобы увеличить трение при движении транспорта, и тем предотвратить неуправляемое скольжение.

6. Это увеличивает трение и уменьшает скольжение по дороге.

7. Чтобы увеличить силу трения и избежать проскальзывания колес по дороге.

8. Мокрые и раздавленные машинами листья на дорогах создают на них «скользкий влажный слой», уменьшающий трение колес о дорогу, что грозит аварийными ситуациями.

9. Вода на дороге действует как смазка, уменьшая трение между нею и колесами, поэтому появляется опасное для езды скольжение машины.

10. а — трение качения, б — трение покоя.

12. Равна силе, сообщающей машине движение; направлена в ту же сторону.

13. Для увеличения трения, обеспечивающего их более надежное сцепление с завертывающим инструментом

14. Песок и пыль увеличивают трение между деталями и, значит, ускоряют их износ.

15. Это вызовет уменьшение трения между ними и ухудшение работы тормозов, что приведет к удлинению тормозного пути.

16. Графит уменьшает трение, возникающее между «листами» рессоры, что улучшает ее «пружинящее» действие.