Lëvizje e drejtë dhe e lakuar. Prezantim me temën "Lëvizja drejtvizore dhe lakuar

https://accounts.google.com


Titrat e rrëshqitjes:

Mendoni dhe përgjigjuni! 1. Çfarë lloj lëvizjeje quhet uniforme? 2. Si quhet shpejtësia e lëvizjes së njëtrajtshme? 3. Cila lëvizje quhet njëtrajtësisht e përshpejtuar? 4. Sa është nxitimi i një trupi? 5. Çfarë është zhvendosja? Çfarë është një trajektore?

Tema e mësimit: Drejtpërdrejt dhe lëvizja e lakuar. Lëvizja e një trupi në një rreth.

Lëvizjet mekanike Lëvizja drejtvizore e lakuar përgjatë një elipsi Lëvizje përgjatë një parabole Lëvizje përgjatë një hiperbole Lëvizje përgjatë një rrethi

Objektivat e orës së mësimit: 1. Të njohë karakteristikat themelore të lëvizjes kurvilineare dhe marrëdhëniet ndërmjet tyre. 2. Të jetë në gjendje të zbatojë njohuritë e marra gjatë zgjidhjes së problemeve eksperimentale.

Plani studimor i temës Studimi i materialit të ri Kushtet për lëvizjen drejtvizore dhe lakuar Drejtimi i shpejtësisë së trupit gjatë lëvizjes lakorore Nxitimi centripetal Periudha e rrotullimit Frekuenca e rrotullimit Forca centripetale Kryerja e detyrave eksperimentale ballore Punë e pavarur në formën e testeve Duke përmbledhur

Sipas llojit të trajektores lëvizja mund të jetë: Drejtvizore e lakuar

Kushtet për lëvizjen drejtvizore dhe lakore të trupave (Eksperiment me një top)

f.67 Mbani mend! Puna me tekstin shkollor

Lëvizja rrethore është një rast i veçantë i lëvizjes harkore

Pamja paraprake:

Për të përdorur pamjet paraprake të prezantimeve, krijoni një llogari Google dhe identifikohuni në të: https://accounts.google.com


Titrat e rrëshqitjes:

Karakteristikat e lëvizjes - shpejtësia lineare e lëvizjes lakuar () - nxitimi centripetal () - periudha e rrotullimit () - frekuenca e rrotullimit ()

Mbani mend. Drejtimi i lëvizjes së grimcave përkon me tangjenten në rreth

Në lëvizjen lakuar, shpejtësia e trupit drejtohet në mënyrë tangjenciale në rreth.

Gjatë lëvizjes së lakuar, nxitimi drejtohet drejt qendrës së rrethit.

Pse nxitimi drejtohet drejt qendrës së rrethit?

Përcaktimi i shpejtësisë - shpejtësisë - periudha e rrotullimit r - rrezja e një rrethi

Kur një trup lëviz në një rreth, madhësia e vektorit të shpejtësisë mund të ndryshojë ose të mbetet konstante, por drejtimi i vektorit të shpejtësisë domosdoshmërisht ndryshon. Prandaj, vektori i shpejtësisë është një sasi e ndryshueshme. Kjo do të thotë se lëvizja në një rreth ndodh gjithmonë me nxitim. Mbani mend!

Pamja paraprake:

Tema: Lëvizja drejtvizore dhe lakuar. Lëvizja e një trupi në një rreth.

Qëllimet: Studioni veçoritë e lëvizjes së lakuar dhe, në veçanti, lëvizjes rrethore.

Prezantoni konceptin e nxitimit centripetal dhe forcës centripetale.

Vazhdoni të punoni në zhvillimin e kompetencave kryesore të studentëve: aftësia për të krahasuar, analizuar, nxjerrë përfundime nga vëzhgimet, përgjithësuar të dhënat eksperimentale bazuar në njohuritë ekzistuese për lëvizjen e trupit, zhvilloni aftësinë për të përdorur konceptet bazë, formulat dhe ligjet fizike të lëvizjes së trupit; një rreth.

Nxitni pavarësinë, mësoni fëmijët bashkëpunimin, kultivoni respektin për mendimet e të tjerëve, zgjoni kureshtjen dhe vëzhgimin.

Pajisjet e mësimit:kompjuter, projektor multimedial, ekran, top në brez elastik, top në fije, vizore, metronom, majë rrotulluese.

Dizajni: "Ne jemi vërtet të lirë kur kemi ruajtur aftësinë për të arsyetuar për veten tonë." Cecerone.

Lloji i mësimit: mësim i mësimit të materialit të ri.

Ecuria e mësimit:

Pika organizative:

Paraqitja e problemit: Çfarë lloje lëvizjesh kemi studiuar?

(Përgjigje: Uniformë drejtvizore, drejtvizore e përshpejtuar në mënyrë të njëtrajtshme.)

Plani i mësimit:

  1. Përditëso njohuri bazë (ngrohje fizike) (5 min)
  1. Çfarë lloj lëvizjeje quhet uniforme?
  2. Si quhet shpejtësia e lëvizjes uniforme?
  3. Çfarë lloj lëvizjeje quhet e përshpejtuar në mënyrë të njëtrajtshme?
  4. Sa është nxitimi i një trupi?
  5. Çfarë është lëvizja? Çfarë është një trajektore?
  1. Pjesa kryesore. Mësimi i materialit të ri. (11 min)
  1. Deklarata e problemit:

Detyrë për studentët:Le të shqyrtojmë rrotullimin e një maje rrotulluese, rrotullimin e një topi në një varg (demonstrimi i përvojës). Si mund t'i karakterizoni lëvizjet e tyre? Çfarë kanë të përbashkët lëvizjet e tyre?

Mësues: Kjo do të thotë që detyra jonë në mësimin e sotëm është të prezantojmë konceptin e lëvizjes drejtvizore dhe lakuar. Lëvizjet e trupit në një rreth.

(shënoni temën e mësimit në fletore).

  1. Tema e mësimit.

Slide numër 2.

Mësues: Për të vendosur qëllime, unë sugjeroj të analizoni modelin e lëvizjes mekanike.(llojet e lëvizjes, karakteri shkencor)

Slide numër 3.

  1. Çfarë synimesh do të vendosim për temën tonë?

Slide numër 4.

  1. Unë sugjeroj ta studioni këtë temë si më poshtë plani (Zgjidhni kryesore)

A jeni dakord?

Slide numër 5.

  1. Hidhini një sy fotos. Shqyrtoni shembuj të llojeve të trajektoreve që gjenden në natyrë dhe teknologji.

Slide numër 6.

  1. Veprimi i një force mbi një trup në disa raste mund të çojë vetëm në një ndryshim në madhësinë e vektorit të shpejtësisë së këtij trupi, dhe në të tjera - në një ndryshim në drejtimin e shpejtësisë. Le ta tregojmë këtë në mënyrë eksperimentale.

(Kryerja e eksperimenteve me një top në një brez elastik)

Slide numër 7

  1. Nxirrni një përfundim Çfarë përcakton llojin e trajektores së lëvizjes?

(Përgjigje)

Tani le të krahasojmë këtë përkufizim me atë të dhënë në librin tuaj shkollor në faqen 67

Slide numër 8.

  1. Le të shohim vizatimin. Si mund të lidhet lëvizja lakor me lëvizjen rrethore?

(Përgjigje)

Kjo do të thotë, një vijë e lakuar mund të riorganizohet në formën e një grupi harqesh rrethore me diametra të ndryshëm.

Le të përfundojmë:...

(Shkruaj në fletore)

Slide numër 9.

  1. Le të shqyrtojmë se cilat madhësi fizike karakterizojnë lëvizjen në një rreth.

Sllajdi numër 10.

  1. Le të shohim shembullin e një makine në lëvizje. Çfarë fluturon nga poshtë rrotave? Si lëviz? Si drejtohen grimcat? Si mbroni veten nga këto grimca?

(Përgjigje)

Le të përfundojmë : ...(për natyrën e lëvizjes së grimcave)

Slide numër 11

  1. Le të shohim drejtimin e shpejtësisë kur një trup lëviz në një rreth. (Animacion me një kalë.)

Le të përfundojmë:...( si drejtohet shpejtësia.)

Slide numër 12.

  1. Le të zbulojmë se si drejtohet nxitimi gjatë lëvizjes curvilineare, e cila shfaqet këtu për faktin se shpejtësia ndryshon në drejtim.

(Animacion me një motoçiklist.)

Le të përfundojmë:...( cili është drejtimi i nxitimit?

Le ta shkruajmë formulë në një fletore.

Slide numër 13.

  1. Shikoni vizatimin. Tani do të zbulojmë pse nxitimi drejtohet drejt qendrës së rrethit.

(shpjegimi i mësuesit)

Slide numër 14.

Çfarë përfundimesh mund të nxirren për drejtimin e shpejtësisë dhe nxitimit?

  1. Ka karakteristika të tjera të lëvizjes lakorike. Këto përfshijnë periudhën dhe shpeshtësinë e rrotullimit të trupit në një rreth. Shpejtësia dhe periudha lidhen nga një marrëdhënie që ne do të vendosim matematikisht:

(Mësuesi shkruan në tabelë, nxënësit shkruajnë në fletoret e tyre)

Dihet, dhe mënyra, atëherë.

Që atëherë

Slide numër 15.

  1. Çfarë përfundimi të përgjithshëm mund të nxirret për natyrën e lëvizjes rrethore?

(Përgjigje)

Sllajdi numër 16. ,

  1. Sipas ligjit II të Njutonit, nxitimi është gjithmonë i bashkëdrejtuar me forcën që e prodhon atë. Kjo është gjithashtu e vërtetë për nxitimin centripetal.

Le të përfundojmë : Si drejtohet forca në secilën pikë të trajektores?

(përgjigje)

Kjo forcë quhet centripetale.

Le ta shkruajmë formulë në një fletore.

(Mësuesi shkruan në tabelë, nxënësit shkruajnë në fletoret e tyre)

Forca centripetale krijohet nga të gjitha forcat e natyrës.

Jepni shembuj të veprimit të forcave centripetale nga natyra e tyre:

  • forca elastike (gur në litar);
  • forca gravitacionale (planetet rreth diellit);
  • forca e fërkimit (lëvizja e kthesës).

Slide numër 17.

  1. Për ta konsoliduar këtë, unë sugjeroj kryerjen e një eksperimenti. Për ta bërë këtë, ne do të krijojmë tre grupe.

Grupi I do të vendosë varësinë e shpejtësisë nga rrezja e rrethit.

Grupi II do të masë nxitimin kur lëviz në një rreth.

Grupi III do të vendosë varësinë e nxitimit centripetal nga numri i rrotullimeve për njësi të kohës.

Slide numër 18.

Duke përmbledhur. Si varen shpejtësia dhe nxitimi nga rrezja e një rrethi?

  1. Ne do të kryejmë testime për konsolidimin fillestar. (7 min)

Slide numër 19.

  1. Vlerësoni punën tuaj në klasë. Vazhdoni fjalitë në copa letre.

(Reflektim. Nxënësit shprehin përgjigjet individuale me zë të lartë.)

Slide numër 20.

  1. Detyrë shtëpie: §18-19,

p.sh. 18 (1, 2)

Shtesë ish. 18 (5)

(Komentet e mësuesit)

Sllajdi numër 21.


Me ndihmën këtë mësim Ju mund të studioni në mënyrë të pavarur temën "Lëvizja drejtvizore dhe lakuar. Lëvizja e një trupi në një rreth me një shpejtësi absolute konstante." Së pari, ne do të karakterizojmë lëvizjen drejtvizore dhe lakuar duke marrë parasysh se si në këto lloje lëvizjesh lidhen vektori i shpejtësisë dhe forca e aplikuar në trup. Më pas, ne konsiderojmë një rast të veçantë kur një trup lëviz në një rreth me një shpejtësi konstante në vlerë absolute.

Në mësimin e mëparshëm, ne shqyrtuam çështjet që lidhen me ligjin e gravitetit universal. Tema e mësimit të sotëm është e lidhur ngushtë me këtë ligj, ne do t'i drejtohemi lëvizjes së njëtrajtshme të një trupi në një rreth.

Këtë e thamë edhe më herët lëvizje - Ky është një ndryshim në pozicionin e një trupi në hapësirë ​​në raport me trupat e tjerë me kalimin e kohës. Lëvizja dhe drejtimi i lëvizjes karakterizohen gjithashtu nga shpejtësia. Ndryshimi i shpejtësisë dhe vetë lloji i lëvizjes shoqërohen me veprimin e forcës. Nëse një forcë vepron mbi një trup, atëherë trupi ndryshon shpejtësinë e tij.

Nëse forca drejtohet paralelisht me lëvizjen e trupit, atëherë një lëvizje e tillë do të jetë i drejtpërdrejtë(Fig. 1).

Oriz. 1. Lëvizja në vijë të drejtë

Curvilinear Një lëvizje e tillë do të ketë kur shpejtësia e trupit dhe forca e aplikuar në këtë trup drejtohen në raport me njëra-tjetrën në një kënd të caktuar (Fig. 2). Në këtë rast, shpejtësia do të ndryshojë drejtimin e saj.

Oriz. 2. Lëvizja curvilineare

Pra, kur lëvizje e drejtë vektori i shpejtësisë drejtohet në të njëjtin drejtim si forca e aplikuar në trup. A lëvizja e lakuarështë një lëvizje e tillë kur vektori i shpejtësisë dhe forca e aplikuar në trup ndodhen në një kënd të caktuar me njëra-tjetrën.

Le të shqyrtojmë një rast të veçantë të lëvizjes kurvilineare, kur një trup lëviz në një rreth me një shpejtësi konstante në vlerë absolute. Kur një trup lëviz në një rreth me shpejtësi konstante, atëherë ndryshon vetëm drejtimi i shpejtësisë. Në vlerë absolute ajo mbetet konstante, por drejtimi i shpejtësisë ndryshon. Ky ndryshim i shpejtësisë çon në praninë e përshpejtimit në trup, i cili quhet centripetale.

Oriz. 6. Lëvizja përgjatë një shtegu të lakuar

Nëse trajektorja e lëvizjes së një trupi është një kurbë, atëherë ajo mund të përfaqësohet si një grup lëvizjesh përgjatë harqeve rrethore, siç tregohet në Fig. 6.

Në Fig. Figura 7 tregon se si ndryshon drejtimi i vektorit të shpejtësisë. Shpejtësia gjatë një lëvizjeje të tillë drejtohet tangjencialisht në rrethin përgjatë harkut të të cilit lëviz trupi. Kështu, drejtimi i tij po ndryshon vazhdimisht. Edhe nëse shpejtësia absolute mbetet konstante, një ndryshim në shpejtësi çon në nxitim:

Në këtë rast nxitimi do të drejtohet drejt qendrës së rrethit. Prandaj quhet centripetal.

Pse nxitimi centripetal drejtohet drejt qendrës?

Kujtoni se nëse një trup lëviz përgjatë një shtegu të lakuar, atëherë shpejtësia e tij drejtohet në mënyrë tangjenciale. Shpejtësia është një sasi vektoriale. Një vektor ka një vlerë numerike dhe një drejtim. Shpejtësia ndryshon vazhdimisht drejtimin e saj ndërsa trupi lëviz. Kjo do të thotë, ndryshimi në shpejtësi në momente të ndryshme kohore nuk do të jetë i barabartë me zero (), në kontrast me lëvizjen uniforme drejtvizore.

Pra, kemi një ndryshim të shpejtësisë në një periudhë të caktuar kohore. Raporti ndaj është nxitimi. Arrijmë në përfundimin se, edhe nëse shpejtësia nuk ndryshon në madhësi, trupi performon lëvizje uniforme përgjatë perimetrit, ka nxitim.

Ku drejtohet ky përshpejtim? Le të shohim Fig. 3. Disa trupa lëvizin në mënyrë të lakuar (përgjatë një harku). Shpejtësia e trupit në pikat 1 dhe 2 është e drejtuar në mënyrë tangjenciale. Trupi lëviz në mënyrë të njëtrajtshme, domethënë modulet e shpejtësisë janë të barabarta: , por drejtimet e shpejtësive nuk përkojnë.

Oriz. 3. Lëvizja e trupit në rreth

Zbrisni shpejtësinë prej tij dhe merrni vektorin. Për ta bërë këtë, ju duhet të lidhni fillimet e të dy vektorëve. Paralelisht, zhvendoseni vektorin në fillim të vektorit. Ne ndërtojmë deri në një trekëndësh. Ana e tretë e trekëndëshit do të jetë vektori i ndryshimit të shpejtësisë (Fig. 4).

Oriz. 4. Vektori i ndryshimit të shpejtësisë

Vektori drejtohet drejt rrethit.

Le të shqyrtojmë një trekëndësh të formuar nga vektorët e shpejtësisë dhe vektori i diferencës (Fig. 5).

Oriz. 5. Trekëndëshi i formuar nga vektorët e shpejtësisë

Ky trekëndësh është dykëndësh (modulet e shpejtësisë janë të barabarta). Kjo do të thotë që këndet në bazë janë të barabarta. Le të shkruajmë barazinë për shumën e këndeve të një trekëndëshi:

Le të zbulojmë se ku drejtohet nxitimi në një pikë të caktuar të trajektores. Për ta bërë këtë, do të fillojmë ta afrojmë pikën 2 me pikën 1. Me një kujdes të tillë të pakufizuar, këndi do të priret në 0, dhe këndi do të priret në . Këndi ndërmjet vektorit të ndryshimit të shpejtësisë dhe vetë vektorit të shpejtësisë është . Shpejtësia drejtohet në mënyrë tangjenciale dhe vektori i ndryshimit të shpejtësisë drejtohet drejt qendrës së rrethit. Kjo do të thotë se nxitimi drejtohet edhe drejt qendrës së rrethit. Prandaj quhet ky nxitim centripetale.

Si të gjeni nxitimin centripetal?

Le të shqyrtojmë trajektoren përgjatë së cilës lëviz trupi. Në këtë rast është një hark rrethor (Fig. 8).

Oriz. 8. Lëvizja e trupit në rreth

Figura tregon dy trekëndësha: një trekëndësh i formuar nga shpejtësitë dhe një trekëndësh i formuar nga rrezet dhe vektori i zhvendosjes. Nëse pikat 1 dhe 2 janë shumë afër, atëherë vektori i zhvendosjes do të përkojë me vektorin e rrugës. Të dy trekëndëshat janë dykëndësh me kënde të njëjta kulme. Kështu, trekëndëshat janë të ngjashëm. Kjo do të thotë që brinjët përkatëse të trekëndëshave janë të lidhura në mënyrë të barabartë:

Zhvendosja është e barabartë me prodhimin e shpejtësisë dhe kohës: . Duke zëvendësuar këtë formulë, mund të marrim shprehjen e mëposhtme për nxitimin centripetal:

Shpejtësia këndore e shënuar me shkronjën greke omega (ω), ajo tregon këndin përmes të cilit trupi rrotullohet për njësi të kohës (Fig. 9). Kjo është madhësia e harkut në masë shkallë përshkohet nga trupi për një kohë.

Oriz. 9. Shpejtësia këndore

Ju lutemi vini re se nëse të ngurta rrotullohet, atëherë shpejtësia këndore për çdo pikë në këtë trup do të jetë një vlerë konstante. Nëse pika ndodhet më afër qendrës së rrotullimit apo më larg, nuk është e rëndësishme, domethënë nuk varet nga rrezja.

Njësia e matjes në këtë rast do të jetë ose gradë për sekondë () ose radianë për sekondë (). Shpesh fjala "radian" nuk shkruhet, por shkruhet thjesht. Për shembull, le të gjejmë se cila është shpejtësia këndore e Tokës. Toka bën një rrotullim të plotë në një orë, dhe në këtë rast mund të themi se shpejtësia këndore është e barabartë me:

Kushtojini vëmendje gjithashtu marrëdhënies midis shpejtësive këndore dhe lineare:

Shpejtësia lineare është drejtpërdrejt proporcionale me rrezen. Sa më e madhe të jetë rrezja, aq më e madhe është shpejtësia lineare. Kështu, duke u larguar nga qendra e rrotullimit, ne rrisim shpejtësinë tonë lineare.

Duhet të theksohet se lëvizja rrethore me shpejtësi konstante është një rast i veçantë i lëvizjes. Megjithatë, lëvizja rreth rrethit mund të jetë e pabarabartë. Shpejtësia mund të ndryshojë jo vetëm në drejtim dhe të mbetet e njëjtë në madhësi, por edhe të ndryshojë në vlerë, d.m.th., përveç një ndryshimi në drejtim, ka edhe një ndryshim në madhësinë e shpejtësisë. Në këtë rast bëhet fjalë për të ashtuquajturën lëvizje të përshpejtuar në rreth.

Çfarë është një radian?

Ekzistojnë dy njësi për matjen e këndeve: gradë dhe radian. Në fizikë, si rregull, masa radian e këndit është ajo kryesore.

Le të ndërtojmë një kënd qendror që mbështetet në një hark me gjatësi .

Rrëshqitja 2

Tema e mësimit: Lëvizja drejtvizore dhe e lakuar.

Lëvizja e një trupi në një rreth.

Rrëshqitja 3

Lëvizjet mekanike Lëvizja drejtvizore e lakuar përgjatë një elipsi Lëvizje përgjatë një parabole Lëvizje përgjatë një hiperbole Lëvizje përgjatë një rrethi

Rrëshqitja 4

Objektivat e orës së mësimit: 1. Të njohë karakteristikat themelore të lëvizjes kurvilineare dhe marrëdhëniet ndërmjet tyre. 2. Të jetë në gjendje të zbatojë njohuritë e marra gjatë zgjidhjes së problemeve eksperimentale.

Rrëshqitja 5

Plani i studimit të temës

Studimi i materialit të ri Kushtet për lëvizjen drejtvizore dhe lakuar Drejtimi i shpejtësisë së trupit gjatë lëvizjes lakorore Nxitimi centripetal Periudha e rrotullimit Frekuenca e rrotullimit Forca qendrore Kryerja e detyrave eksperimentale ballore Punë e pavarur në formë provash Përmbledhje

Rrëshqitja 6

Sipas llojit të trajektores lëvizja mund të jetë: Drejtvizore e lakuar

Kushtet për lëvizjen drejtvizore dhe lakore të trupave (Eksperiment me një top)

Rrëshqitja 7

Rrëshqitja 8

f.67 Mbani mend! Puna me tekstin shkollor

Rrëshqitja 9

Lëvizja rrethore është një rast i veçantë i lëvizjes harkore

Rrëshqitja 10

Karakteristikat e lëvizjes - shpejtësia lineare e lëvizjes lakuar () - nxitimi centripetal () - periudha e rrotullimit () - frekuenca e rrotullimit ()

Rrëshqitja 11

Mbani mend. Drejtimi i lëvizjes së grimcave përkon me tangjenten në rreth

Rrëshqitja 12

Në lëvizjen lakuar, shpejtësia e trupit drejtohet në mënyrë tangjenciale në rreth.

Rrëshqitja 13

Gjatë lëvizjes së lakuar, nxitimi drejtohet drejt qendrës së rrethit.

Pse nxitimi drejtohet drejt qendrës së rrethit?

Rrëshqitja 14

Rrëshqitja 15

Përcaktimi i shpejtësisë - shpejtësisë - periudha e rrotullimit r - rrezja e një rrethi

Rrëshqitja 16

Kur një trup lëviz në një rreth, madhësia e vektorit të shpejtësisë mund të ndryshojë ose të mbetet konstante, por drejtimi i vektorit të shpejtësisë domosdoshmërisht ndryshon. Prandaj, vektori i shpejtësisë është një sasi e ndryshueshme. Kjo do të thotë që lëvizja në një rreth ndodh gjithmonë me nxitim.

Mbani mend!

Forca centripetale forca elastike forca e fërkimit Forca gravitacionale Modeli i atomit të hidrogjenit

Rrëshqitja 18

1. Përcaktoni varësinë e shpejtësisë nga rreze2. Matni nxitimin kur lëvizni në një rreth3. Vendosni varësinë e nxitimit centripetal nga numri i rrotullimeve për njësi të kohës.

Eksperimentoni

Rrëshqitja 19

Opsioni 1Opsioni 2 1. Trupi lëviz në mënyrë të njëtrajtshme në një rreth në drejtim të kundërt të akrepave të orës Cili është drejtimi i vektorit të nxitimit gjatë një lëvizjeje të tillë? a) 1; b) 2; c) 3; d) 4. 2. Makina lëviz me një shpejtësi absolute konstante përgjatë trajektores së figurës. Në cilën nga pikat e treguara të trajektores është nxitimi centripetal minimal dhe maksimal? 3. Sa herë do të ndryshojë nxitimi centripetal nëse shpejtësia pikë materiale

Rritja ulet me 3 herë? a) do të rritet 9 herë; b) do të ulet me 9 herë;

c) do të rritet 3 herë; d) do të ulet me 3 herë. Punë e pavarur

Rrëshqitja 20

Vazhdo fjalinë Sot në klasë kuptova se... më pëlqeu diçka në mësim që... mbeta i kënaqur me mësimin... Jam i kënaqur me punën time sepse... do të doja të rekomandoja...

Rrëshqitja 21

Detyrë shtëpie: §18-19, p.sh. 18 (1, 2) Për më tepër p.sh. 18 (5) Faleminderit për vëmendjen tuaj. Faleminderit për mësimin!

Në mësimin e mëparshëm, ne shqyrtuam çështjet që lidhen me ligjin e gravitetit universal. Tema e mësimit të sotëm është e lidhur ngushtë me këtë ligj, ne do t'i drejtohemi lëvizjes së njëtrajtshme të një trupi në një rreth.

Këtë e thamë edhe më herët lëvizje - Ky është një ndryshim në pozicionin e një trupi në hapësirë ​​në raport me trupat e tjerë me kalimin e kohës. Lëvizja dhe drejtimi i lëvizjes karakterizohen gjithashtu nga shpejtësia. Ndryshimi i shpejtësisë dhe vetë lloji i lëvizjes shoqërohen me veprimin e forcës. Nëse një forcë vepron mbi një trup, atëherë trupi ndryshon shpejtësinë e tij.

Nëse forca drejtohet paralelisht me lëvizjen e trupit, atëherë një lëvizje e tillë do të jetë i drejtpërdrejtë(Fig. 1).

Oriz. 1. Lëvizja në vijë të drejtë

Curvilinear Një lëvizje e tillë do të ketë kur shpejtësia e trupit dhe forca e aplikuar në këtë trup drejtohen në raport me njëra-tjetrën në një kënd të caktuar (Fig. 2). Në këtë rast, shpejtësia do të ndryshojë drejtimin e saj.

Oriz. 2. Lëvizja curvilineare

Pra, kur Shikoni të gjitha rrëshqitjet vektori i shpejtësisë drejtohet në të njëjtin drejtim si forca e aplikuar në trup. A lëvizja e lakuarështë një lëvizje e tillë kur vektori i shpejtësisë dhe forca e aplikuar në trup ndodhen në një kënd të caktuar me njëra-tjetrën.

Me ndihmën e këtij mësimi, ju mund të studioni në mënyrë të pavarur temën "Lëvizja drejtvizore dhe lakuar. Lëvizja e një trupi në një rreth me një shpejtësi absolute konstante." Së pari, ne do të karakterizojmë lëvizjen drejtvizore dhe lakuar duke marrë parasysh se si në këto lloje lëvizjesh lidhen vektori i shpejtësisë dhe forca e aplikuar në trup. Më pas, ne konsiderojmë një rast të veçantë kur një trup lëviz në një rreth me një shpejtësi konstante në vlerë absolute. centripetale.

Oriz. 6. Lëvizja përgjatë një shtegu të lakuar

Nëse trajektorja e lëvizjes së një trupi është një kurbë, atëherë ajo mund të përfaqësohet si një grup lëvizjesh përgjatë harqeve rrethore, siç tregohet në Fig. 6.

Në Fig. Figura 7 tregon se si ndryshon drejtimi i vektorit të shpejtësisë. Shpejtësia gjatë një lëvizjeje të tillë drejtohet tangjencialisht në rrethin përgjatë harkut të të cilit lëviz trupi. Kështu, drejtimi i tij po ndryshon vazhdimisht. Edhe nëse shpejtësia absolute mbetet konstante, një ndryshim në shpejtësi çon në nxitim:

Në këtë rast nxitimi do të drejtohet drejt qendrës së rrethit. Prandaj quhet centripetal.

Pse nxitimi centripetal drejtohet drejt qendrës?

Kujtoni se nëse një trup lëviz përgjatë një shtegu të lakuar, atëherë shpejtësia e tij drejtohet në mënyrë tangjenciale. Shpejtësia është një sasi vektoriale. Një vektor ka një vlerë numerike dhe një drejtim. Shpejtësia ndryshon vazhdimisht drejtimin e saj ndërsa trupi lëviz. Kjo do të thotë, ndryshimi në shpejtësi në momente të ndryshme kohore nuk do të jetë i barabartë me zero (), në kontrast me lëvizjen uniforme drejtvizore.

lëvizje e drejtë

Ku drejtohet ky përshpejtim? Le të shohim Fig. 3. Disa trupa lëvizin në mënyrë të lakuar (përgjatë një harku). Shpejtësia e trupit në pikat 1 dhe 2 është e drejtuar në mënyrë tangjenciale. Trupi lëviz në mënyrë të njëtrajtshme, domethënë modulet e shpejtësisë janë të barabarta: , por drejtimet e shpejtësive nuk përkojnë.

Oriz. 3. Lëvizja e trupit në rreth

Zbrisni shpejtësinë prej tij dhe merrni vektorin. Për ta bërë këtë, ju duhet të lidhni fillimet e të dy vektorëve. Paralelisht, zhvendoseni vektorin në fillim të vektorit. Ne ndërtojmë deri në një trekëndësh. Ana e tretë e trekëndëshit do të jetë vektori i ndryshimit të shpejtësisë (Fig. 4).

Oriz. 4. Vektori i ndryshimit të shpejtësisë

Vektori drejtohet drejt rrethit.

Le të shqyrtojmë një trekëndësh të formuar nga vektorët e shpejtësisë dhe vektori i diferencës (Fig. 5).

Oriz. 5. Trekëndëshi i formuar nga vektorët e shpejtësisë

Ky trekëndësh është dykëndësh (modulet e shpejtësisë janë të barabarta). Kjo do të thotë që këndet në bazë janë të barabarta. Le të shkruajmë barazinë për shumën e këndeve të një trekëndëshi:

Le të zbulojmë se ku drejtohet nxitimi në një pikë të caktuar të trajektores. Për ta bërë këtë, do të fillojmë ta afrojmë pikën 2 me pikën 1. Me një kujdes të tillë të pakufizuar, këndi do të priret në 0, dhe këndi do të priret në . Këndi ndërmjet vektorit të ndryshimit të shpejtësisë dhe vetë vektorit të shpejtësisë është . Shpejtësia drejtohet në mënyrë tangjenciale dhe vektori i ndryshimit të shpejtësisë drejtohet drejt qendrës së rrethit. Kjo do të thotë se nxitimi drejtohet edhe drejt qendrës së rrethit. Prandaj quhet ky nxitim centripetale.

Si të gjeni nxitimin centripetal?

Le të shqyrtojmë trajektoren përgjatë së cilës lëviz trupi. Në këtë rast është një hark rrethor (Fig. 8).

Oriz. 8. Lëvizja e trupit në rreth

Figura tregon dy trekëndësha: një trekëndësh i formuar nga shpejtësitë dhe një trekëndësh i formuar nga rrezet dhe vektori i zhvendosjes. Nëse pikat 1 dhe 2 janë shumë afër, atëherë vektori i zhvendosjes do të përkojë me vektorin e rrugës. Të dy trekëndëshat janë dykëndësh me kënde të njëjta kulme. Kështu, trekëndëshat janë të ngjashëm. Kjo do të thotë që brinjët përkatëse të trekëndëshave janë të lidhura në mënyrë të barabartë:

Zhvendosja është e barabartë me prodhimin e shpejtësisë dhe kohës: . Duke zëvendësuar këtë formulë, mund të marrim shprehjen e mëposhtme për nxitimin centripetal:

Shpejtësia këndore e shënuar me shkronjën greke omega (ω), ajo tregon këndin nëpër të cilin trupi rrotullohet për njësi të kohës (Fig. 9). Kjo është madhësia e harkut në shkallë të kaluara nga trupi gjatë njëfarë kohe.

Oriz. 9. Shpejtësia këndore

Le të vërejmë se nëse një trup i ngurtë rrotullohet, atëherë shpejtësia këndore për çdo pikë në këtë trup do të jetë një vlerë konstante. Nëse pika ndodhet më afër qendrës së rrotullimit ose më larg, nuk është e rëndësishme, domethënë nuk varet nga rrezja.

Njësia e matjes në këtë rast do të jetë ose gradë për sekondë () ose radianë për sekondë (). Shpesh fjala "radian" nuk shkruhet, por shkruhet thjesht. Për shembull, le të gjejmë se cila është shpejtësia këndore e Tokës. Toka bën një rrotullim të plotë në një orë, dhe në këtë rast mund të themi se shpejtësia këndore është e barabartë me:

Kushtojini vëmendje gjithashtu marrëdhënies midis shpejtësive këndore dhe lineare:

Shpejtësia lineare është drejtpërdrejt proporcionale me rrezen. Sa më e madhe të jetë rrezja, aq më e madhe është shpejtësia lineare. Kështu, duke u larguar nga qendra e rrotullimit, ne rrisim shpejtësinë tonë lineare.

Duhet të theksohet se lëvizja rrethore me shpejtësi konstante është një rast i veçantë i lëvizjes. Megjithatë, lëvizja rreth rrethit mund të jetë e pabarabartë. Shpejtësia mund të ndryshojë jo vetëm në drejtim dhe të mbetet e njëjtë në madhësi, por edhe të ndryshojë në vlerë, d.m.th., përveç një ndryshimi në drejtim, ka edhe një ndryshim në madhësinë e shpejtësisë. Në këtë rast bëhet fjalë për të ashtuquajturën lëvizje të përshpejtuar në rreth.

Çfarë është një radian?

Ekzistojnë dy njësi për matjen e këndeve: gradë dhe radian. Në fizikë, si rregull, masa radian e këndit është ajo kryesore.

Le të ndërtojmë një kënd qendror që mbështetet në një hark me gjatësi .

Ne e dimë se të gjithë trupat tërheqin njëri-tjetrin. Në veçanti, Hëna, për shembull, tërhiqet nga Toka. Por lind pyetja: nëse Hëna tërhiqet nga Toka, pse ajo rrotullohet rreth saj në vend që të bjerë drejt Tokës?

Për t'iu përgjigjur kësaj pyetjeje, është e nevojshme të merren parasysh llojet e lëvizjes së trupave. Ne tashmë e dimë se lëvizja mund të jetë uniforme dhe e pabarabartë, por ka karakteristika të tjera të lëvizjes. Në veçanti, në varësi të drejtimit, dallohen lëvizjet drejtvizore dhe lakuar.

Lëvizja në vijë të drejtë

Dihet se një trup lëviz nën ndikimin e një force të aplikuar mbi të. Ju mund të bëni një eksperiment të thjeshtë që tregon se si drejtimi i lëvizjes së një trupi do të varet nga drejtimi i forcës së aplikuar në të. Për ta bërë këtë, do t'ju duhet një objekt i vogël arbitrar, një kordon gome dhe një mbështetje horizontale ose vertikale.

Lidh kordonin në njërin skaj në mbështetëse. Në skajin tjetër të kordonit ne bashkojmë objektin tonë. Tani, nëse e tërheqim objektin tonë në një distancë të caktuar dhe më pas e lëshojmë atë, do të shohim se si ai fillon të lëvizë në drejtim të mbështetjes. Lëvizja e saj shkaktohet nga forca elastike e kordonit. Kjo është mënyra se si Toka tërheq të gjithë trupat në sipërfaqen e saj, si dhe meteoritët që fluturojnë nga hapësira.

Vetëm në vend të forcës elastike, vepron forca e tërheqjes. Tani le të marrim objektin tonë me një brez elastik dhe ta shtyjmë jo në drejtimin drejt/larg mbështetëses, por përgjatë tij. Nëse objekti nuk do të sigurohej, ai thjesht do të fluturonte larg. Por duke qenë se mbahet nga një kordon, topi, duke lëvizur anash, e shtrin pak kordonin, i cili e tërheq mbrapa dhe topi ndryshon pak drejtimin e tij drejt mbështetjes.

Lëvizja e lakuar në një rreth

Kjo ndodh në çdo moment të kohës, si rezultat, topi nuk lëviz përgjatë trajektores origjinale, por gjithashtu jo drejt e në mbështetje. Topi do të lëvizë rreth mbështetjes në një rreth. Trajektorja e lëvizjes së saj do të jetë lakor. Kështu lëviz Hëna rreth Tokës pa rënë mbi të.

Kjo është mënyra se si graviteti i Tokës kap meteoritët që fluturojnë afër Tokës, por jo drejtpërdrejt në të. Këta meteorë bëhen satelitë të Tokës. Për më tepër, sa kohë do të qëndrojnë në orbitë varet nga këndi i tyre fillestar i lëvizjes në lidhje me Tokën. Nëse lëvizja e tyre ishte pingul me Tokën, atëherë ata mund të qëndrojnë në orbitë për një kohë të pacaktuar. Nëse këndi ishte më i vogël se 90˚, atëherë ata do të lëvizin në një spirale zbritëse dhe gradualisht do të bien përsëri në tokë.

Lëvizje rrethore me një shpejtësi të vazhdueshme të modulit

Një tjetër pikë për t'u theksuar është se shpejtësia e lëvizjes lakorore rreth një rrethi ndryshon në drejtim, por është e njëjtë në vlerë. Dhe kjo do të thotë që lëvizja në një rreth me një shpejtësi absolute konstante ndodh e përshpejtuar në mënyrë uniforme.

Meqenëse drejtimi i lëvizjes ndryshon, kjo do të thotë se lëvizja ndodh me nxitim. Dhe meqenëse ndryshon në mënyrë të barabartë në çdo moment të kohës, lëvizja do të përshpejtohet në mënyrë uniforme. Dhe forca e gravitetit është forca që shkakton nxitim të vazhdueshëm.

Hëna lëviz rreth Tokës pikërisht për shkak të kësaj, por nëse papritmas lëvizja e Hënës ndryshon ndonjëherë, për shembull, një meteorit shumë i madh përplaset në të, atëherë ajo mund të lërë orbitën e saj dhe të bjerë në Tokë. Mbetet vetëm të shpresojmë që ky moment të mos vijë kurrë. Gjëra të tilla.