Тусламжаар энэ хичээлТа "Шударга ба муруйн хөдөлгөөн" сэдвийг бие даан судлах боломжтой. Тогтмол үнэмлэхүй хурдтай тойрог дотор биеийн хөдөлгөөн." Нэгдүгээрт, эдгээр төрлийн хөдөлгөөнд хурдны вектор ба биед үйлчлэх хүч хэрхэн хамааралтай болохыг авч үзэх замаар шулуун ба муруй шугаман хөдөлгөөнийг тодорхойлох болно. Дараа нь бид туйлын утгаараа бие тогтмол хурдтай тойрог хэлбэрээр хөдөлдөг онцгой тохиолдлыг авч үзье.
Өмнөх хичээлээр бид дэлхийн таталцлын хуультай холбоотой асуудлыг авч үзсэн. Өнөөдрийн хичээлийн сэдэв нь энэ хуультай нягт холбоотой бөгөөд бид тойрог дахь биеийн жигд хөдөлгөөнд хандах болно.
Бид түрүүн хэлсэн хөдөлгөөн -Энэ нь цаг хугацааны явцад бусад биетэй харьцуулахад орон зай дахь биеийн байрлал өөрчлөгдөх явдал юм. Хөдөлгөөн, хөдөлгөөний чиглэл нь мөн хурдаар тодорхойлогддог. Хурдны өөрчлөлт, хөдөлгөөний төрөл нь өөрөө хүчний үйл ажиллагаатай холбоотой байдаг. Хэрэв бие дээр хүч үйлчилбэл бие нь хурдаа өөрчилдөг.
Хэрэв хүчийг биеийн хөдөлгөөнтэй зэрэгцүүлэн чиглүүлбэл ийм хөдөлгөөн байх болно шууд(Зураг 1).
Цагаан будаа. 1. Шулуун шугамын хөдөлгөөн
Муруй шугаманБиеийн хурд ба энэ биед үйлчлэх хүчийг тодорхой өнцгөөр бие биенээсээ харьцангуйгаар чиглүүлэх үед ийм хөдөлгөөн байх болно (Зураг 2). Энэ тохиолдолд хурд нь чиглэлээ өөрчлөх болно.
Цагаан будаа. 2. Муруйн хөдөлгөөн
Тэгэхээр, хэзээ шулуун хөдөлгөөнхурдны вектор нь биед үзүүлэх хүчтэй ижил чиглэлд чиглэнэ. А муруйн хөдөлгөөнхурдны вектор ба биед үзүүлэх хүч нь бие биенээсээ тодорхой өнцгөөр байрласан ийм хөдөлгөөн юм.
Биеийн үнэмлэхүй утгаараа тогтмол хурдтай тойрог хөдөлгөөн хийх үед муруйн хөдөлгөөний онцгой тохиолдлыг авч үзье. Бие тойрог дотор тогтмол хурдтай хөдөлж байх үед зөвхөн хурдны чиглэл өөрчлөгддөг. Үнэмлэхүй утгаараа энэ нь тогтмол хэвээр байгаа боловч хурдны чиглэл өөрчлөгддөг. Хурдны энэхүү өөрчлөлт нь биед хурдатгал үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд үүнийг нэрлэдэг төв рүү чиглэсэн.
Цагаан будаа. 6. Муруй замын дагуух хөдөлгөөн
Хэрэв биеийн хөдөлгөөний замнал нь муруй байвал түүнийг дугуй нумын дагуух хөдөлгөөний багц хэлбэрээр дүрсэлж болно. 6.
Зураг дээр. Зураг 7-д хурдны векторын чиглэл хэрхэн өөрчлөгдөж байгааг харуулав. Ийм хөдөлгөөний үед хурд нь бие хөдөлж буй нумын дагуух тойрог руу тангенциал чиглэгддэг. Тиймээс түүний чиглэл байнга өөрчлөгдөж байдаг. Үнэмлэхүй хурд тогтмол хэвээр байсан ч хурдны өөрчлөлт нь хурдатгалд хүргэдэг.
IN энэ тохиолдолд хурдатгалтойргийн төв рүү чиглэнэ. Тиймээс үүнийг төв рүү чиглэсэн гэж нэрлэдэг.
Төв рүү чиглэсэн хурдатгал яагаад төв рүү чиглэсэн байдаг вэ?
Хэрэв бие муруй замаар хөдөлдөг бол түүний хурд нь тангенциалаар чиглэгддэг гэдгийг санаарай. Хурд нь вектор хэмжигдэхүүн юм. Вектор нь тоон утгатай, чиглэлтэй байдаг. Биеийн хөдөлгөөнд хурд нь чиглэлээ байнга өөрчилдөг. Өөрөөр хэлбэл, тэгш өнцөгт жигд хөдөлгөөнөөс ялгаатай нь цаг хугацааны янз бүрийн агшин дахь хурдны зөрүү нь тэгтэй тэнцүү биш () байх болно.
Тэгэхээр бид тодорхой хугацаанд хурдны өөрчлөлттэй байдаг. -ийн харьцаа нь хурдатгал юм. Хурд нь үнэмлэхүй утгаараа өөрчлөгдөөгүй ч тойрог дотор жигд хөдөлгөөн хийж байгаа биет хурдатгалтай байдаг гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн.
Энэ хурдатгал хаашаа чиглэсэн вэ? Зураг руу харцгаая. 3. Зарим бие муруй шугамаар (нумын дагуу) хөдөлдөг. Биеийн 1 ба 2 цэгт хурд нь тангенциалаар чиглэгддэг. Бие жигд хөдөлдөг, өөрөөр хэлбэл хурдны модулиуд тэнцүү байна: , гэхдээ хурдны чиглэлүүд давхцдаггүй.
Цагаан будаа. 3. Биеийн хөдөлгөөнийг тойрог хэлбэрээр хийх
Үүнээс хурдыг хасаад векторыг авна. Үүнийг хийхийн тулд та хоёр векторын эхлэлийг холбох хэрэгтэй. Зэрэгцээ векторыг векторын эхэнд шилжүүлнэ. Бид гурвалжин хүртэл бүтээдэг. Гурвалжны гурав дахь тал нь хурдны зөрүүний вектор байх болно (Зураг 4).
Цагаан будаа. 4. Хурдны зөрүү вектор
Вектор нь тойрог руу чиглэсэн байна.
Хурдны векторууд ба ялгаа вектороор үүссэн гурвалжинг авч үзье (Зураг 5).
Цагаан будаа. 5. Хурдны вектороор үүссэн гурвалжин
Энэ гурвалжин нь тэгш өнцөгт (хурдны модулиуд нь тэнцүү). Энэ нь суурийн өнцөг нь тэнцүү байна гэсэн үг юм. Гурвалжны өнцгүүдийн нийлбэрийн тэгш байдлыг бичье.
Замын өгөгдсөн цэг дээр хурдатгал хаашаа чиглэж байгааг олж мэдье. Үүнийг хийхийн тулд бид 2-р цэгийг 1-р цэг рүү ойртуулж эхэлнэ. Ийм хязгааргүй хичээл зүтгэлээр өнцөг нь 0, өнцөг нь . Хурдны өөрчлөлтийн вектор ба хурдны вектор хоёрын хоорондох өнцөг нь . Хурд нь тангенциалаар чиглэсэн бөгөөд хурдны өөрчлөлтийн вектор нь тойргийн төв рүү чиглэнэ. Энэ нь хурдатгал нь мөн тойргийн төв рүү чиглэсэн гэсэн үг юм. Ийм учраас энэ хурдатгал гэж нэрлэдэг төв рүү чиглэсэн.
Төв рүү чиглэсэн хурдатгалыг хэрхэн олох вэ?
Биеийн хөдөлж буй траекторийг авч үзье. Энэ тохиолдолд дугуй нуман хэлбэртэй байна (Зураг 8).
Цагаан будаа. 8. Тойрог хэлбэрээр биеийн хөдөлгөөн
Зураг дээр хоёр гурвалжинг харуулав: хурдаар үүссэн гурвалжин, радиус ба шилжилтийн вектороор үүссэн гурвалжин. Хэрэв 1 ба 2 цэгүүд маш ойрхон байвал шилжилтийн вектор нь замын вектортой давхцах болно. Хоёр гурвалжин хоёулаа ижил өнцөгтэй тэгш өнцөгтүүд юм. Тиймээс гурвалжин ижил төстэй байна. Энэ нь гурвалжны харгалзах талууд ижил хамааралтай гэсэн үг юм.
Шилжилт нь хурд ба цаг хугацааны үржвэртэй тэнцүү байна: . Энэ томьёог орлуулснаар бид төв рүү тэлэх хурдатгалын дараах илэрхийлэлийг олж авна.
Өнцгийн хурдГрек үсгээр тэмдэглэсэн омега (ω), энэ нь нэгж хугацаанд биеийг эргүүлэх өнцгийг заана (Зураг 9). Энэ бол нумын хэмжээ юм градусын хэмжүүрхэсэг хугацаанд бие махбодоор дамждаг.
Цагаан будаа. 9. Өнцгийн хурд
гэдгийг анхаарна уу хатууэргэдэг бол энэ биеийн аль ч цэгийн өнцгийн хурд нь тогтмол утга байх болно. Цэг нь эргэлтийн төвд ойрхон эсвэл түүнээс хол байгаа эсэх нь чухал биш, өөрөөр хэлбэл радиусаас хамаардаггүй.
Энэ тохиолдолд хэмжих нэгж нь секундэд градус () эсвэл секундэд радиан () байх болно. Ихэнхдээ "радиан" гэдэг үгийг бичээгүй, зүгээр л бичдэг. Жишээлбэл, дэлхийн өнцгийн хурд гэж юу болохыг олж мэдье. Дэлхий нэг цагийн дотор бүрэн эргэлддэг бөгөөд энэ тохиолдолд өнцгийн хурд нь дараахтай тэнцүү байна гэж хэлж болно.
Мөн өнцгийн болон шугаман хурдны хамааралд анхаарлаа хандуулаарай.
Шугаман хурд нь радиустай шууд пропорциональ байна. Радиус том байх тусам шугаман хурд ихсэх болно. Тиймээс бид эргэлтийн төвөөс холдож, шугаман хурдаа нэмэгдүүлнэ.
Тогтмол хурдтай дугуй хөдөлгөөн нь хөдөлгөөний онцгой тохиолдол гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Гэсэн хэдий ч тойргийн эргэн тойронд хөдөлгөөн жигд бус байж болно. Хурд нь зөвхөн чиглэлдээ өөрчлөгдөж, хэмжээ нь хэвээр үлдэж болохоос гадна үнэ цэнэ нь өөрчлөгддөг, өөрөөр хэлбэл чиглэл өөрчлөгдөхөөс гадна хурдны хэмжээ өөрчлөгддөг. Энэ тохиолдолд бид тойрог дахь хурдасгасан хөдөлгөөний тухай ярьж байна.
Радиан гэж юу вэ?
Өнцгийг хэмжих хоёр нэгж байдаг: градус ба радиан. Физикийн хувьд дүрмээр бол радиан өнцгийн хэмжүүр нь гол зүйл юм.
Барьцгаая төв өнцөгурттай нуман дээр тулгуурласан .
Өнөөдөр бид хөдөлгөөнийг үргэлжлүүлэн судлах болно. Биеүүд зөвхөн шулуун шугамаар, өөрөөр хэлбэл шулуун шугамаар хөдөлж байсан тохиолдлыг бид авч үзсэн. Гэхдээ бид амьдралдаа ийм хөдөлгөөнтэй хэр олон тулгардаг вэ? Мэдээж үгүй. Бие нь ихэвчлэн муруй траекторийн дагуу хөдөлдөг. Гаригууд, галт тэрэгнүүд, амьтдын хөдөлгөөн - энэ бүхэн муруйн хөдөлгөөний жишээ болно. Ийм хөдөлгөөнийг дүрслэх нь илүү хэцүү байдаг. Координатууд дор хаяж хоёр тэнхлэгийн дагуу өөрчлөгдөнө, жишээ нь OX болон OY. Шулуун ба муруйн хөдөлгөөний үед хурд ба шилжилтийн векторууд хэрхэн чиглэгдэж байгааг харьцуулж үзье. Бие шулуун замаар хөдлөхөд хурдны векторын чиглэл ба шилжилтийн вектор үргэлж давхцдаг. Муруй шугамын хөдөлгөөний хувьд ижил асуултанд хариулахын тулд зургийг анхаарч үзээрэй. Бие нь нумын дагуу М1 цэгээс М2 цэг хүртэл хөдөлж байна гэж бодъё. Зам нь нумын урт, шилжилт нь M1M2 вектор юм. Геометрийн хувьд ийм сегментийг хөвч гэж нэрлэдэг. Хурд ба шилжилтийн чиглэл давхцдаггүйг бид харж байна. Муруйн хөдөлгөөний хувьд бид агшин зуурын хурдны тухай ярих болно. Муруй шугамын замын цэг бүрт биеийн агшин зуурын хурд нь энэ цэгт траекторийн шүргэгч рүү чиглэнэ. Та үүнийг машины дугуйны доороос шүршихийг ажиглаж, тэдгээр нь дугуйны тойрог руу нисч байгааг шалгаж болно. Муруй шугамын траекторийн цэг бүрийн хурд нь байна гэдгийг анхаарна уу өөр чиглэл, тиймээс хурдны модуль ижил хэвээр байсан ч хөдөлгөөний чиглэл өөрчлөгдсөн бол шинэ векторыг авч үзэх шаардлагатай. Хурд нь байнга өөрчлөгдөж байдаг тул хурдатгал нь бас өөрчлөгдөх болно. Тиймээс муруйн хөдөлгөөн нь хурдатгалтай хөдөлгөөн юм. Бие ямар нэгэн муруй шугамын дагуу хөдөлж байна гэж бодъё. Ийм замнал тоо томшгүй олон байж болно, тэдгээр нь тус бүр өөрийн хөдөлгөөний хуулиудыг тайлбарлах ёстой гэж үнэхээр үнэн үү? Замын бие даасан хэсгүүдийг ойролцоогоор дугуй нуман хэлбэрээр дүрсэлж болох нь харагдаж байна. Мөн муруйн хөдөлгөөнийг ихэнх тохиолдолд янз бүрийн радиустай дугуй нумын дагуух хөдөлгөөнүүдийн багц хэлбэрээр төлөөлж болно. Тойрог хөдөлгөөнийг судалснаар бид илүү ихийг дүрслэх боломжтой болно нарийн төвөгтэй тохиолдлуудхөдөлгөөнүүд. Хэрэв биеийн хурд ба түүнд үйлчлэх хүч нэг шулуун шугамын дагуу чиглүүлбэл бие шулуун, огтлолцсон шулуун шугамын дагуу чиглүүлбэл муруй шугамаар хөдөлдөг гэдгийг санацгаая. Утас гэнэт тасарвал утсан дээр эргэлдэж буй чулуу ямар замаар нисэхийг тодорхойлох уу? Чулууны агшин зуурын хурд нь муруй шугам руу шүргэгчийн дагуу чиглэгддэг тул тасрах үед инерцийн хуулийн дагуу бие нь ижил хурдыг, өөрөөр хэлбэл ижил шүргэлтийн дагуу хөдөлнө. Ачааны машин муруй замаар хөдөлдөг. Модулийн хөдөлгөөний хурд тогтмол байна. Ачааны машины хурдатгал тэг гэж хэлж болох уу? Ачааны машины хурдатгал тэг байна гэж хэлэх боломжгүй, учир нь муруй шугамын цэг бүрт хурд өөр өөр чиглэлтэй байдаг тул хурдны модуль ижил хэвээр байсан ч шинэ векторыг авч үзэх шаардлагатай. Хурд байнга өөрчлөгдөж байдаг тул хурдатгал нь бас өөрчлөгдөх болно. Хурдатгалын шалтгаан нь хүч гэдгийг бид аль хэдийн мэддэг болсон. Муруйн хөдөлгөөний аль хэсэгт хүч үйлчилснийг заана уу?
Хариултаа зөвтгөөрэй. Биеийн байрлалын тэмдэглэгээг тодорхой давтамжтайгаар замналаар хийдэг. Хүч 0-3 хэсэгт үйлчилсэн. Бие нь шулуун шугамаар хөдөлсөн боловч биеийн хурд өөрчлөгдсөн (биеийн хөдөлгөөн хурдассан), өөрөөр хэлбэл хүчний нөлөөн дор. Тус хүчнийхэн 7-8-р бүсэд ажилласан. Хурдны хэмжээ өөрчлөгдөөгүй боловч чиглэл өөрчлөгдсөн (бие хурдассан), өөрөөр хэлбэл хүчний нөлөөн дор.
Бүх бие бие биенээ татдаг гэдгийг бид мэднэ. Тодруулбал, Сар дэлхий рүү татагддаг. Гэвч асуулт гарч ирнэ: хэрвээ сар дэлхий рүү татагддаг бол яагаад дэлхий рүү унахын оронд түүнийг тойрон эргэдэг вэ?
Энэ асуултад хариулахын тулд биеийн хөдөлгөөний төрлийг авч үзэх шаардлагатай. Хөдөлгөөн жигд, жигд бус байж болохыг бид аль хэдийн мэддэг байсан ч хөдөлгөөний бусад шинж чанарууд байдаг. Ялангуяа чиглэлээс хамааран шулуун ба муруйн хөдөлгөөнийг ялгадаг.
Шулуун шугамын хөдөлгөөн
Бие нь түүнд үйлчлэх хүчний нөлөөн дор хөдөлдөг гэдгийг мэддэг. Биеийн хөдөлгөөний чиглэл нь түүнд үйлчлэх хүчний чиглэлээс хэрхэн хамаарахыг харуулсан энгийн туршилт хийж болно. Үүнийг хийхийн тулд танд дурын жижиг объект, резинэн утас, хэвтээ эсвэл босоо тулгуур хэрэгтэй болно.
Нэг төгсгөлд утсыг тулгуур руу холбоно. Утасны нөгөө төгсгөлд бид объектоо холбодог. Одоо бид объектоо тодорхой зайд татаж, дараа нь суллавал дэмжлэгийн чиглэлд хэрхэн хөдөлж эхлэхийг харах болно. Түүний хөдөлгөөн нь хүйн уян хатан хүчээр үүсдэг. Дэлхий гадарга дээрх бүх биет, мөн сансраас нисч буй солируудыг ингэж татдаг.
Зөвхөн уян хатан хүчний оронд таталцлын хүч үйлчилдэг. Одоо бид объектоо уян харимхай туузаар авч, тулгуур руу чиглэсэн / холдуулах чиглэлд биш харин түүний дагуу түлхэцгээе. Хэрэв объект хамгаалагдаагүй бол зүгээр л нисэх болно. Гэхдээ түүнийг хүйнээр барьдаг тул бөмбөг нь хажуу тийшээ хөдөлж, утсыг бага зэрэг сунгаж, түүнийг буцааж татдаг бөгөөд бөмбөг нь тулгуур руу чиглэсэн чиглэлээ бага зэрэг өөрчилдөг.
Тойрог дахь муруй хөдөлгөөн
Энэ нь цаг мөч бүрт тохиолддог бөгөөд үүний үр дүнд бөмбөг анхны траекторийн дагуу хөдөлдөггүй, гэхдээ шууд дэмжлэг үзүүлэхгүй. Бөмбөг нь дэмжлэгийг тойрон тойрог хэлбэрээр хөдөлнө. Хөдөлгөөний зам нь муруй хэлбэртэй байх болно. Сар дэлхий дээр унахгүйгээр дэлхийг тойрон эргэлддэг.
Ингэж л дэлхийн таталцлын хүчинд шууд биш харин дэлхийд ойрхон нисдэг солируудыг барьж авдаг. Эдгээр солирууд нь дэлхийн хиймэл дагуул болдог. Түүнээс гадна тойрог замд хэр удаан байх нь тэдний анхны хөдөлгөөний өнцөг нь дэлхийтэй харьцуулахад ямар байснаас хамаарна. Хэрэв тэдний хөдөлгөөн дэлхийтэй перпендикуляр байсан бол тойрог замд тодорхойгүй хугацаагаар үлдэж чадна. Хэрэв өнцөг нь 90˚-ээс бага байсан бол тэд уруудах спираль хэлбэрээр хөдөлж, аажмаар газарт унах болно.
Тогтмол модуль хурдтай дугуй хөдөлгөөн
Анхаарах өөр нэг зүйл бол тойргийг тойрсон муруйн хөдөлгөөний хурд нь чиглэлд өөр өөр байдаг ч үнэ цэнэ нь ижил байдаг. Мөн энэ нь тогтмол үнэмлэхүй хурдтай тойрог дахь хөдөлгөөн жигд хурдасгасан гэсэн үг юм.
Хөдөлгөөний чиглэл өөрчлөгддөг тул хөдөлгөөн нь хурдатгалтай явагддаг гэсэн үг юм. Мөн цаг мөч бүрт адилхан өөрчлөгддөг тул хөдөлгөөн жигд хурдасна. Мөн таталцлын хүч нь байнгын хурдатгал үүсгэдэг хүч юм.
Үүнээс болж сар дэлхийг тойрон эргэлддэг боловч хэрвээ гэнэт сарны хөдөлгөөн өөрчлөгдвөл, жишээлбэл, маш том солир унавал тэр тойрог замаасаа гарч, дэлхий рүү унаж магадгүй юм. Энэ мөч хэзээ ч ирэхгүй гэдэгт бид найдаж болно. Иймэрхүү зүйлс.
Чечен улсын Урмара дүүргийн "Чубаевскийн дунд сургууль" хотын төсвийн боловсролын байгууллага
9-Р АНГИЙН ФИЗИКИЙН ХИЧЭЭЛ
“Тэгш ба муруй шугаман хөдөлгөөн.
Биеийн тойрог доторх хөдөлгөөн."
Багш: Степанова Е.А.
Чубаево - 2013 он
Сэдэв: Шулуун ба муруйн хөдөлгөөн. Тогтмол үнэмлэхүй хурдтай тойрог дотор биеийн хөдөлгөөн.
Хичээлийн зорилго: оюутнуудад шулуун ба муруйн хөдөлгөөн, давтамж, хугацааны талаархи ойлголтыг өгөх. Эдгээр хэмжигдэхүүн, хэмжих нэгжийг олох томьёог танилцуул.
Боловсролын зорилго: шулуун ба муруйн хөдөлгөөний тухай ойлголт, түүнийг тодорхойлдог хэмжигдэхүүнүүд, эдгээр хэмжигдэхүүний хэмжүүрийн нэгж, тооцоолох томъёог бүрдүүлэх.
Хөгжлийн зорилтууд: практик асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд онолын мэдлэгийг ашиглах чадварыг үргэлжлүүлэн хөгжүүлэх, хичээлийн сонирхол, логик сэтгэлгээг хөгжүүлэх.
Боловсролын зорилго: оюутнуудын алсын харааг үргэлжлүүлэн хөгжүүлэх; тэмдэглэлийн дэвтэрт тэмдэглэл хөтлөх, ажиглах, үзэгдлийн хэв маягийг анзаарах, дүгнэлтээ зөвтгөх чадвар.
Тоног төхөөрөмж: Компьютер. Мультимедиа проектор Бөмбөг, утсан дээрх бөмбөг, налуу суваг, бөмбөг, тоглоомон машин, ээрэх топ, гартай цагны загвар, секунд хэмжигч
Хичээлийн явц
I. Зохион байгуулалтын мөч.Багшийн танилцуулга: Сайн байцгаана уу, залуу найзуудаа: "Байгалийн аймшигт нууцууд агаарт хаа сайгүй өлгөөтэй байдаг" (Н. Заболоцкий, "Галзуу чоно" шүлэг) (слайд 1)
2. Мэдлэгийг шинэчлэх
- Та ямар төрлийн хөдөлгөөнийг мэддэг вэ?- Шулуун болон муруйн хөдөлгөөнүүдийн ялгаа нь юу вэ?- Шулуун ба муруй хөдөлгөөний траектор, замыг харьцуулах.Багш: Бүх бие бие биенээ татдаг гэдгийг бид мэднэ. Тодруулбал, Сар дэлхий рүү татагддаг. Гэвч асуулт гарч ирнэ: хэрвээ сар дэлхий рүү татагддаг бол яагаад дэлхий рүү унахын оронд түүнийг тойрон эргэдэг вэ? (sl-)Энэ асуултад хариулахын тулд биеийн хөдөлгөөний төрлийг авч үзэх шаардлагатай. Хөдөлгөөн жигд, жигд бус байж болно гэдгийг бид аль хэдийн мэддэг байсан ч хөдөлгөөний бусад шинж чанарууд байдаг (слайд)
3. Асуудлын нөхцөл: Дараах хөдөлгөөнүүд юугаараа ялгаатай вэ?
Жагсаал: бөмбөгийг шулуун шугамаар унах, бөмбөгийг шулуун суваг дагуу өнхрүүлэх. Тэгээд дугуй зам дагуу, бөмбөгний утсан дээр эргэлдэж, ширээн дээр тоглоомон машины хөдөлгөөн, тэнгэрийн хаяанд өнцгөөр шидсэн бөмбөгний хөдөлгөөн...( траекторийн төрлөөр)
Багш: Замын төрлөөс хамааран эдгээр хөдөлгөөнүүд байж болно хуваахшулуун ба муруй шугамын дагуу хөдөлгөөн хийхэд зориулагдсан .(слайд)
Өгөхийг хичээцгээе тодорхойлолтуудмуруй ба шулуун шугаман хөдөлгөөн. ( Тэмдэглэлийн дэвтэрт бичих) шулуун хөдөлгөөн- шулуун зам дагуу хөдөлгөөн хийх. Муруйн хөдөлгөөн нь шууд бус (муруй) траекторийн дагуух хөдөлгөөн юм.
4. Тэгэхээр хичээлийн сэдэв
Шулуун ба муруйн хөдөлгөөн. Тойрог хөдөлгөөн(слайд)
Багш: Муруйн хөдөлгөөний хоёр жишээг авч үзье: тасархай шугамын дагуу ба муруй дагуу (зурах). Эдгээр замналууд юугаараа ялгаатай вэ?
Оюутнууд: Эхний тохиолдолд траекторийг шулуун хэсгүүдэд хувааж, хэсэг бүрийг тусад нь авч үзэж болно. Хоёр дахь тохиолдолд та муруйг дугуй нуман ба шулуун хэсгүүдэд хувааж болно. Т.об. Энэ хөдөлгөөнийг янз бүрийн радиустай дугуй нумын дагуух хөдөлгөөнүүдийн дараалал гэж үзэж болно. Тиймээс муруйн хөдөлгөөнийг судлахын тулд та судлах хэрэгтэй тойрог дахь хөдөлгөөн.(слайд 15)
Зурвас 1 Биеийн тойрог доторх хөдөлгөөн
Байгаль, технологидМаш олон удаа зам нь шулуун биш, муруй шугамтай хөдөлгөөнүүд байдаг. Энэ бол муруй хөдөлгөөн юм. Дэлхийн гаригууд болон хиймэл дагуулууд сансар огторгуйд муруй шугамын дагуу хөдөлдөг бөгөөд дэлхий дээр бүх төрлийн тээврийн хэрэгсэл, машин механизмын эд анги, голын ус, агаар мандлын агаар гэх мэт.
Хэрэв та ган бариулын үзүүрийг эргэлдэж буй нунтаглагч чулууны эсрэг дарвал чулуунаас гарч буй халуун хэсгүүд нь оч хэлбэрээр харагдах болно. Эдгээр тоосонцор чулуунаас гарах тэр мөчид байсан хурдаараа нисдэг. Очны хөдөлгөөний чиглэл нь саваа чулуунд хүрэх цэгийн тойрог руу шүргэгчтэй давхцаж байгаа нь тодорхой харагдаж байна. Шүргэх дээрХалтирч буй машины дугуйнаас цацрах ус хөдөлж байна. (Ноорог.)
Чиглэл ба хурдны модуль
Багш:Тиймээс биеийн агшин зуурын хурд нь дотогш ордог өөр өөр цэгүүдмуруй шугамын зам нь өөр чиглэлтэй байдаг. Үнэмлэхүй утгаараа хурд нь хаа сайгүй ижил эсвэл өөр өөр байж болно (слайд).
Гэхдээ хурдны модуль өөрчлөгдөхгүй байсан ч үүнийг тогтмол гэж үзэх боломжгүй. Хурд нь вектор хэмжигдэхүүн юм. Учир нь вектор хэмжигдэхүүнмодуль ба чиглэл нь адилхан чухал юм. Тэгээд нэг удаа хурдны өөрчлөлт, энэ нь хурдатгал байна гэсэн үг юм. Тиймээс муруйн хөдөлгөөн үргэлж байдаг хөдөлгөөнийг хурдасгах, хурдны үнэмлэхүй утга тогтмол байсан ч .(слайд)(видео1)
Хурдатгалбие нь аль ч цэг дээр тойрог хэлбэрээр жигд хөдөлдөг төв рүү чиглэсэн, өөрөөр хэлбэл тойргийн радиусын дагуу түүний төв рүү чиглэсэн. Ямар ч үед хурдатгалын вектор нь хурдны вектортой перпендикуляр байна. (Сурах)
Төв рүү чиглэсэн хурдатгалын модуль: a c =V 2 /R ( томъёог бичнэ), V нь биеийн шугаман хурд, R нь тойргийн радиус (гулсуур) юм.
Төв рүү тэлэх хүч гэдэг нь ямар ч үед муруйлтын хөдөлгөөний үед биед үйлчлэх хүч бөгөөд тойргийн радиусын дагуу үргэлж төв рүү чиглэсэн байдаг (төв рүү чиглэсэн хурдатгалтай адил). Мөн биед үйлчлэх хүч нь хурдатгалтай пропорциональ байна. F=ma, тэгвэл
Тойрог доторх биеийн хөдөлгөөний онцлог
Тойрог хөдөлгөөн нь ихэвчлэн хөдөлгөөний хурдаар бус, харин бие нь нэг бүтэн эргэлт хийх хугацаанд тодорхойлогддог. Энэ хэмжээг гэж нэрлэдэг эргэлтийн хугацааба T үсгээр тэмдэглэгдсэн. ( Үеийн тодорхойлолтыг бичнэ үү). Тойргоор хөдөлж байх үед бие нь тодорхой хугацааны дараа анхны цэг рүүгээ буцна. Тиймээс дугуй хөдөлгөөн нь үе үе юм.
Хугацаа бол нэг бүрэн хувьсгал хийх цаг юм.
Хэрэв бие t хугацаанд N эргэлт хийвэл хугацааг хэрхэн олох вэ? (томъёо)
R радиустай тойргийн жигд хөдөлгөөний хурдны хэмжээ ба эргэлтийн T үе хоорондын хамаарлыг олъё.Учир нь V=S/t = 2πR/T. ( Томьёог дэвтэртээ бич)
Зурвас2Хугацаа нь ихэвчлэн тохиолддог хэмжигдэхүүн юм байгаль, технологи. Тийм ээ, бид мэднэ. Дэлхий тэнхлэгээ тойрон эргэдэг бөгөөд эргэлтийн дундаж хугацаа 24 цаг байна. Дэлхий нарыг тойрох бүрэн эргэлт ойролцоогоор 365.26 хоногт болдог. Гидравлик турбины сэнс нь 1 секундын дотор нэг бүтэн эргэлт хийдэг. Нисдэг тэрэгний ротор нь 0.15-0.3 секундын эргэлттэй байдаг. Хүний цусны эргэлтийн хугацаа ойролцоогоор 21-22 секунд байдаг.
Багш:Тойрог доторх биеийн хөдөлгөөнийг өөр хэмжигдэхүүнээр тодорхойлж болно - цаг хугацааны нэгж дэх эргэлтийн тоо. Тэд түүнийг дууддаг давтамжэргэлт: ν= 1/Т. Давтамжийн нэгж: s -1 =Гц. ( Тодорхойлолт, нэгж, томьёо бичнэ үү)(слайд)
Хэрэв бие t хугацаанд N эргэлт хийвэл давтамжийг хэрхэн олох вэ (томъёо)
Багш: Эдгээр хэмжигдэхүүнүүдийн хоорондын хамаарлын талаар ямар дүгнэлт хийж болох вэ? (хугацаа ба давтамж нь харилцан хэмжигдэхүүн)
Зурвас3Тракторын хөдөлгүүрийн тахир гол нь секундэд 60-100 эргэлтийн эргэлттэй байдаг. Хийн турбины ротор нь 200-300 эрг/с давтамжтайгаар эргэлддэг. Сум. Калашниковын автомат буунаас нисч, 3000 эргэлтийн давтамжтайгаар эргэлддэг. Давтамжийг хэмжихийн тулд давтамж хэмжих тойрог гэж нэрлэгддэг багажууд байдаг оптик хуурмаг. Ийм тойрог дээр хар судлууд, давтамжууд байдаг. Ийм тойрог эргэх үед хар судлууд нь энэ тойрогт тохирох давтамжтайгаар тойрог үүсгэдэг. Тахометрийг давтамжийг хэмжихэд бас ашигладаг. (слайд)
Холболт Эргэлтийн хурд ба эргэлтийн хугацаа
ℓ - тойрог
ℓ=2πr V=2πr/T
Дугуй хөдөлгөөний нэмэлт шинж чанарууд. (слайд)
Багш:Шулуун хөдөлгөөнийг ямар хэмжигдэхүүнээр тодорхойлдог болохыг санацгаая?
Хөдөлгөөн, хурд, хурдатгал.
Багш:ижил төстэй байдлаар, тойрог дахь хөдөлгөөн - ижил хэмжигдэхүүнүүд - өнцгийн шилжилт, өнцгийн хурд ба өнцгийн хурдатгал.
Өнцгийн шилжилт: (слайд) Энэ нь хоёр радиус хоорондын өнцөг юм. Зориулалтын - Рад эсвэл градусаар хэмжсэн.
Багш:Алгебрийн хичээлээс радиан нь зэрэгтэй ямар холбоотой болохыг санацгаая?
2pi рад = 360 градус. Pi = 3.14, дараа нь 1 рад = 360/6.28 = 57 градус байна.
Өнцгийн хурд w=
Өнцгийн хурдыг хэмжих нэгж - рад/с
Багш:. Хэрэв бие нь нэг бүтэн эргэлт хийсэн бол өнцгийн хурд хэдтэй тэнцэх талаар бодож үзээрэй?
Оюутан. Бие бүрэн эргэлт хийж дууссан тул түүний хөдөлгөөний хугацаа нь үетэй тэнцүү бөгөөд өнцгийн шилжилт нь 360 ° буюу 2 байна.. Тиймээс өнцгийн хурд нь тэнцүү байна.
Багш: Өнөөдөр бид юуны талаар ярилцсан бэ? (муруй шугаман хөдөлгөөний тухай)
5. Нэгтгэх асуултууд.
Ямар төрлийн хөдөлгөөнийг муруй шугам гэж нэрлэдэг вэ?
Аль хөдөлгөөн нь муруйн хөдөлгөөний онцгой тохиолдол вэ?
Муруй шугамын хөдөлгөөний үед агшин зуурын хурд ямар чиглэлтэй байх вэ?
Яагаад хурдатгалыг төв рүү тэмүүлэх гэж нэрлэдэг вэ?
Хугацаа ба давтамжийг юу гэж нэрлэдэг вэ? Тэдгээрийг ямар нэгжээр хэмждэг вэ?
Эдгээр хэмжигдэхүүнүүд хоорондоо хэрхэн холбоотой вэ?
Бид муруйн хөдөлгөөнийг хэрхэн дүрслэх вэ?
Тогтмол хурдтай тойрог замаар хөдөлж буй биеийн хурдатгалын чиглэл юу вэ?
6. Туршилтын ажил
Утас дээр дүүжлэгдсэн, хэвтээ хавтгайд эргэлддэг биеийн үе ба давтамжийг хэмжинэ.
(Таны ширээн дээр утсаар дүүжлэгдсэн биеүүд, секундомер байна. Биеийг хэвтээ хавтгайд жигд эргүүлж, 10 бүрэн эргэлтийн хугацааг хэмжинэ. Хугацаа, давтамжийг тооцоол)
7. Нэгтгэл. Асуудлыг шийдвэрлэх. (слайд)
А.С.Пушкин. "Руслан, Людмила хоёр"
Лукоморьегийн ойролцоо ногоон царс байдаг,
Царс модон дээрх алтан гинж
Өдөр шөнөгүй муур бол эрдэмтэн
Бүх зүйл гинжин хэлхээнд эргэн тойрон эргэлддэг.
А: Энэ муурны хөдөлгөөнийг юу гэж нэрлэдэг вэ? Давтамж, үе ба өнцгийн хурдыг 2 минутын дотор тодорхойлно. Тэр 12 тойрог хийдэг. (хариулт: 0.1 1/с, Т=10с, w=0.628рад/с)
П.П.Ершов "Бяцхан бөхөг морь"
За манай Иван ингээд явж байна
Окиян дээрх бөгжний ард
Бяцхан бөгтөр салхи шиг нисдэг,
Мөн эхний үдшийн эхлэл
Би зуун мянган верстийг хамарсан
Тэгээд би хаана ч амарсангүй.
Асуулт: Бяцхан Бөгтөр морь эхний орой дэлхийг хэдэн удаа тойрсон бэ? Дэлхий бөмбөг хэлбэртэй бөгөөд нэг миль нь ойролцоогоор 1066 м (хариулт: 2.5 удаа).
8.Тест Шинэ материалын шингээлтийг шалгах(цаасан дээрх тестүүд)
Туршилт 1.
1. Муруй шугамын хөдөлгөөний жишээ бол...
а) чулуу унах;
б) машиныг баруун тийш эргүүлэх;
в) 100 метрийн гүйлтийн спринтер.
2. Цагийн минутын зүү нэг бүтэн эргэлт хийдэг. Эргэлтийн хугацаа хэд вэ?
a) 60 секунд; б) 1/3600 сек; в) 3600 с.
3. Унадаг дугуй 4 секундэд нэг эргэлт хийдэг. Эргэлтийн хурдыг тодорхойлох.
a) 0.25 1/с; б) 4 1/с; в) 2 1/с.
4. Моторт завины сэнс 1 секундэд 25 эргэлт хийдэг. Сэнсний өнцгийн хурд хэд вэ?
a) 25 рад/с; б) /25 рад/с; в) 50 рад/с.
5. Цахилгаан өрмийн өнцгийн хурд нь 400 бол түүний эргэлтийн хурдыг тодорхойл. .
a) 800 1/с; б) 400 1/с; в) 200 1/с.
Хариултууд: b; V; A; V; В.
Туршилт 2.
1. Муруй шугамын хөдөлгөөний жишээ бол...
а) цахилгаан шатны хөдөлгөөн;
б) трамплин дээрээс цанын үсрэлт;
в) тайван цаг агаарт гацуур модны доод мөчрөөс унасан боргоцой.
Цагны хоёр дахь гар нь нэг бүтэн хувьсгал хийдэг. Түүний эргэлтийн давтамж хэд вэ?
a) 1/60 секунд; б) 60 секунд; в) 1 сек.
3. Машины дугуй 10 секундэд 20 эргэлт хийдэг. Дугуйны эргэлтийн хугацааг тодорхойлно уу?
a) 5 секунд; б) 10 секунд; в) 0.5 сек.
4. Хүчирхэг уурын турбины ротор нь 1 секундэд 50 эргэлт хийдэг. Өнцгийн хурдыг тооцоол.
а) 50рад/с; б)/50 рад/с; в) 10 рад/с.
5. Хэрэв өнцгийн хурд тэнцүү бол дугуйн арааны эргэлтийн хугацааг тодорхойл.
a) 1 секунд; б) 2 секунд; в) 0.5 сек.
Хариултууд: b; A; V; V; б.
Өөрийгөө шалгах
9. Тусгал.
Хамтдаа бөглөцгөөе ZUH механизм (би мэдэж байна, би мэдсэн, мэдмээр байна)
10.Дүгнэж хэлэхэд, хичээлийн үнэлгээ
11. Гэрийн даалгавардогол мөр 18,19,
гэрийн судалгаа: боломжтой бол аливаа эргэдэг биеийн бүх шинж чанарыг тооцоолох (унадаг дугуй, цагийн зүүний зүү)
Я. И. Перелман. Хөгжилтэй физик. Ном 1 ба 2 - М.: Наука, 1979.
С.А. Тихомирова. Дидактик материалфизикт. Физик дотор уран зохиол. 7-11 анги. – М .: Гэгээрэл. 1996 он.
Слайд 2
Хичээлийн сэдэв: Шулуун ба муруйн хөдөлгөөн.
Биеийн тойрог доторх хөдөлгөөн.
Слайд 3
Механик хөдөлгөөн Зуйван дагуух шулуун муруй шугаман хөдөлгөөн Параболын дагуух хөдөлгөөн Гиперболын дагуух хөдөлгөөн Тойрог дагуух хөдөлгөөн
Слайд 4
Хичээлийн зорилго: 1. Муруй шугаман хөдөлгөөний үндсэн шинж чанар, тэдгээрийн хоорондын хамаарлыг мэдэх. 2. Туршилтын бодлого шийдвэрлэхдээ олж авсан мэдлэгээ хэрэгжүүлэх чадвартай байх.
Слайд 5
Сэдвийн судалгааны төлөвлөгөө
Шинэ материалыг судлах Шулуун ба муруйн хөдөлгөөн хийх нөхцөл Муруй шугаман хөдөлгөөний үед биеийн хурдны чиглэл Төв рүү чиглэсэн хурдатгал Хувьслын үе Эргэлтийн давтамж Төвийн хүч Урд талын туршилтын даалгавар гүйцэтгэх Туршилтын хэлбэрээр бие даасан ажил Дүгнэлт
Слайд 6
Хөдөлгөөний чиглэлийн төрлөөс хамааран хөдөлгөөн нь: муруй шугаман шулуун шугаман байж болно
Биеийн шулуун ба муруй шугаман хөдөлгөөний нөхцөл (Бөмбөлөгтэй туршилт)
Слайд 8
p.67 Санаж байна уу! Сурах бичигтэй ажиллах
Слайд 9
Тойрог хөдөлгөөн нь муруйн хөдөлгөөний онцгой тохиолдол юм
Слайд 10
Хөдөлгөөний шинж чанар – муруй шугаман хөдөлгөөний шугаман хурд () – төв рүү чиглэсэн хурдатгал () – эргэлтийн үе () – эргэлтийн давтамж ()
Слайд 11
Санаж байна уу. Бөөмийн хөдөлгөөний чиглэл нь тойрог руу шүргэгчтэй давхцдаг
Слайд 12
Муруйн хөдөлгөөнд биеийн хурд нь тойрог руу тангенциал чиглэгддэг.
Слайд 13
Муруй шугамын хөдөлгөөний үед хурдатгал нь тойргийн төв рүү чиглэнэ.
Слайд 14
Яагаад хурдатгал нь тойргийн төв рүү чиглэсэн вэ?
Слайд 15
Хурд тодорхойлох - хурд - эргэлтийн үе r - тойргийн радиус
Слайд 16
Биеийг тойрог хэлбэрээр хөдөлгөх үед хурдны векторын хэмжээ өөрчлөгдөх эсвэл тогтмол хэвээр байх боловч хурдны векторын чиглэл зайлшгүй өөрчлөгддөг. Тиймээс хурдны вектор нь хувьсах хэмжигдэхүүн юм. Энэ нь тойрог дахь хөдөлгөөн үргэлж хурдатгалтай явагддаг гэсэн үг юм.
Санаж байна уу!
Слайд 17
Төв рүү тэлэх хүч уян харимхай хүч үрэлтийн хүч таталцлын хүч Устөрөгчийн атомын загвар
Слайд 18
1. Хурдны радиусаас хамаарлыг тогтоох2. Тойрог хөдөлж байх үед хурдатгалыг хэмжих3. Нэгж цаг тутамд хийх эргэлтийн тооноос төв рүү чиглэсэн хурдатгалын хамаарлыг тогтооно.
Туршилт
Слайд 19
Хувилбар 1Хувилбар 2 1. Бие цагийн зүүний дагуу цагийн зүүний эсрэг тойрог хэлбэрээр жигд хөдөлдөг Ийм хөдөлгөөний үед хурдатгалын вектор ямар чиглэлтэй байх вэ? a) 1; б) 2; в) 3; г) 4. 2. Машин нь зургийн траекторийн дагуу тогтмол үнэмлэхүй хурдтайгаар хөдөлдөг. Траекторын заасан цэгүүдийн алинд нь төв рүү чиглэсэн хурдатгал хамгийн бага ба хамгийн их байх вэ? 3. Хурд байвал төв рүү чиглэсэн хурдатгал хэдэн удаа өөрчлөгдөх вэматериаллаг цэг
3 дахин нэмэгдэх үү? a) 9 дахин нэмэгдэх болно; б) 9 дахин буурна;
в) 3 дахин нэмэгдэх болно; г) 3 дахин буурна. Бие даасан ажил
Слайд 20
Өгүүлбэрийг үргэлжлүүлэх Өнөөдөр хичээл дээр би үүнийг ойлгосон ... Хичээлээс надад нэг зүйл таалагдсан ... Хичээл дээр юу намайг баярлуулсан бэ ... Би ажилдаа сэтгэл хангалуун байна, яагаад гэвэл... Би санал болгож байна.. .
Слайд 21