Тема 3. Механические явления Новые элементы знаний

№	Формулировка элемента знаний
	Механическое движение – это явление изменения положения тела относительно других тел. Тело, относительно которого рассматривается положение какого-либо объекта, называется телом отсчета.
	Траектория – это линия, каждая точка которой изображает положение движущегося тела в определенный момент времени.
	Пройденный путь – это физическая величина, характеризующая изменение положения тела и равная длине траектории между начальным и конечным положениями.
	Путь – это физическая величина, характеризующая изменение положения тела и равная длине траектории между его начальным и конечным положениями.
	Скорость равномерного движения – это физическая величина, показывающая, какой путь проходит тело на единицу времени и равная отношению пути ко времени, за которое пройден этот путь.
	Средняя скорость – это физическая величина, характеризующая неравномерное движение на некотором участке траектории и равная скорости равномерного движения на том же участке за то же время.
	График зависимости пути от времени для равномерного движения – это график прямой пропорциональности. Угол наклона прямой тем больше, чем больше скорость движения
	Уравнение зависимости пути от времени для равномерного движения – это уравнение прямой пропорциональности s=υt, в котором коэффициент пропорциональности – это модуль скорость движения υ.
	Движение по инерции – это движение тел, первоначально движущихся как целое, друг относительно друга, возникающее при резком изменении скорости движения одного из них. или Движение по инерции – это сохранение состояния движения или покоя тела (его части) относительно некоторого тела отсчета при внешнем воздействии на это тело вследствие его инертности, то есть невозможности мгновенного изменения скорости.
	Масса – физическая величина, характеризующая инертность тел и равная произведению массы эталона на отношение ускорения эталона к ускорению тела при их взаимодействии mт = mэтaэт/aт. Инертность – свойство тел, состоящее в том, что скорость любого тела нельзя изменить мгновенно: на него должно действовать другое тело в течение некоторого промежутка времени. Чем больше этот промежуток, тем инертнее тело (при одинаковом воздействии).
	Плотность вещества – физическая величина, показывающая, какова масса единицы объема вещества, и равная отношению массы сплошного тела из данного вещества к его объему.

Задание 1.Укажите, относительно каких телобъект находится в покое, а относительно каких – движется.

1. Мальчик катает сестренку на санках.

2. Группа самолетов на параде одновременно выполняет фигуры высшего пилотажа, сохраняя заданный строй. (один из самолетов)

3. Черепаха, к панцирю которой прилип кленовый лист, ползет по лужайке.

4. Парашютиствыпрыгивает из самолета.

5. Пассажиредет в автобусе.

6. Маневренный тепловозтянет за собой 10 вагонов.

Способ выполнения	Решение для ситуации № 1
Выделите объект, движение или покой которого требуется установить. Выделите окружающие тела и примите за тела отсчета. Установите, произошло ли изменение положения тела относительно каждого из тел отсчета. 4. Сформулируйте ответ.	Сестренка Санки, дорога, мальчик Относительно санок положение сестренки не изменилось. Относительно дороги положение сестренки изменилось. Относительно мальчика положение сестренки не изменилось. Сестренка покоится относительно санок и мальчика и движется относительно дороги.

Задание 2. Постройте траекторию движения следующихтел.

1. Бросьте мячи поймайте его после удара о стену.

2. Первоклассница внимательно следит за кончиком ручки, выводя букву "п".

3. Девочка наблюдает за красивой бабочкой, "заснувшей" на цветке. Через некоторое время цветок начинает раскачиваться на ветру.

4. Вы наблюдаете за спортсменом, тренирующимся на велотреке.

5. Вы наблюдаете за комьями грязи, вылетающими из-под заднего колеса автомобиля.

6. Запустив двигатель, пилот самолета отслеживает движение лопастей пропеллера.

7. Поднимаясь из узкого ущелья, пилот вертолета наблюдает за движением края винта.

8. За движением края винтаследит человек, стоящий в ущелье.

9. Вы наблюдаете за движением кленового листа, прилипшего к колесу проезжающего мимо велосипеда.

10. Вы следите за движением луныв период полнолуния.

Способ выполнения	Решение для ситуации № 8
1. Выделите какую либо точку тела. 2. Выделите и изобразите несколько положений этой точки в разные моменты наблюдения. 3. Соедините эти точки плавной линией. 4. Установите форму линии.	Центр мяча Замкнутая кривая

Задание 3.Найдите значение пройденного пути в следующих ситуациях.

1. Улитка, взбираясь на цветок, длина стебля которого 50 см, добралась до середины.

2. Для закупки продуктов Вы прошли по шоссе до магазина 800 м, затем до станции еще300 ми вернулись домой через лес.

3. Вы на машине приехали на дачу, расстояние до которой от Вашего дома, измеренное по карте, составляет 40 км. Спидометр машины, который был выставлен на "0" перед выездом, показывает51 км.

4. Воду качают насосом из скважины глубиной 30 м.

5. Муравей поднялся от земли до Вашей макушки.

6. Вы сели в первый вагон метро, проехали несколько станций и вышли из последнего вагона. Поезд проделал путь 5800 м. Длина поезда примерно120м.

7. Вы выехали на шоссе на 21-ом километре, а повернули к озеру на 85-ом.

8. Наблюдая за Луной, Вы заметили ее полный диск в определенном месте на небе. Через три дня Вы обнаружили Луну в том же месте, но диск уменьшился. Расстояние между центрами Луны и Земли - 384 000 км.

Способ выполнения	Решение для ситуации № 1
1. Выделите начальное и конечное положения тела.	Луна в одном и том же месте неба в первый день наблюдения и через три дня.
2. Постройте траекторию движения между этими положениями. Обозначьте путь.	Луна прошла окружность три раза.
3. Найдите длину этого участка траектории.	S = 3·2πr S = 6.3,14.384000 км = 7230000 км

Задание 4. Установите объекты, движение которых описано в следующих ситуациях.

1. Расстояние от Москвы до Санкт-Петербурга (650 км) объект1преодолевает за9 часов, объект2- за0,03 с.

2. Расстояние от дома до Детской площадки (300 м) объект3преодолевает за1 с, объект 4 - за60 с.

Способ выполнения	Решение для ситуации № 1
1. Найдите путь (S, в метрах), пройденный телом. 2. Найдите время (t, в секундах), за которое пройден этот путь. 3. Рассчитайте отношение S /t. 4. Найдите в таблице объект, скорость которого близка к рассчитанной.	650 000 м υ = ------------------ = 9·.60·.60 с 650 000 м = --------------- ≈ 20 м/с 32 400 с С такой скоростью может двигаться скворец.

Задание 5.Найдите значение одной из величин, описывающих равномерное и неравномерное движение на участке.

1. Вы - детектив - определяете область поиска преступника, который вышел из известного дома 20 минутназад и старается скрыться из города предположительно на машине марки "Жигули".

2. Автобус первые 4 кмпути проехал за12 минут, а следующие12 км- за18 минут. Найдите среднюю скорость на всем пути.

3. Для измерения скорости движения поезда Вы - пассажир с помощью часов измерили промежуток времени (90 с) между моментами, когда поравнялись с километровыми столбами с цифрами 85 и 87. Какое значение скорости у вас получилось?

4. Вы переплываете реку перпендикулярно течению. Какое расстояние Вам придется пройти вверх по течению, чтобы попасть в точку, расположенную напротив того места, откуда Вы начали движение. Скорость течения реки - 0,2 м/с, а Вы способны плыть со скоростью0,5 м/с. Ширина реки -9 м.

5. Успеет ли велосипедист встретить поезд, если он выезжает из дома, отстоящего от вокзала на 24 км, за2 часадо прихода поезда? Скорость велосипедиста на этом участке8 км/ч.

6. Какое расстояние успеет пролететь муха, за которой гонится скворец, если он заметил ее на расстоянии 5 м?

7. Попадете ли вы в книгу рекордов Гиннесса в раздел "максимальная скорость", если сумеете на велосипеде, разогнавшись, за одну секунду преодолеть расстояние (68,3 м) между двумя домами? Предыдущий рекорд составил245 км/ч.

8. Через сколько времени до Земли дойдет радиосигнал, посланный "братьями по разуму" с Альфа-Центавры, которая находится на расстоянии 39000000000000 км? При расчетах примите1 годравным30000000 с.

9. Попадет ли мяч для игры в гольф в лунку, расположенную на расстоянии 100 мот места удара, если он движется в направлении лунки в течение четырех секунд со скоростью20 м/с?

10. Является космическая станция искусственным спутником Земли, или она направляется к другим планетам, если за одну минуту она пролетает 480 км? Для полетов к другим планетам скорость должна быть не менее11,9 км/с (вторая космическая скорость).

Задание 6. Объясните движение по инерциитела в следующих ситуациях.

1. При повороте автобуса налево пассажиротклоняется вправо по ходу движения.

2. При резком торможении автомобиля пассажирынаклоняются вперед, а при разгоне - назад.

3. При ударе рукояткой о стол молотокнасаживается на нее.

4. Поскользнувшийся человекпадает назад, а споткнувшийся – вперед.

5. Автомобильпосле выключения двигателя продолжает движение.

6. При встряхивании термометра столбик ртутиопускается вниз.

7. При ударе о занавеску, из нее вылетает пыль.

8. При встряхивании мокрыми руками летят брызги.

Способ выполнения		Решение для ситуации № 1
1. Выделите тело 1, движение которого требуется объяснить.		Требуется объяснить наклон туловища пассажира.
2. Выделите тело 2, относительно которого происходит движение по инерции.		Туловище пассажира сдвигается (наклоняется) относительно его ног.
3. Выделите тело 3, под действием которого изменилась скорость тела 2. 4. Установите первоначальное направление движения тел .		Ноги поворачивают налево относительно дороги вместе с полом автобуса. Первоначально пассажир и автобус движутся прямо относительно дороги.
5.Установите направление движения тела 1 относительно тела 2 вследствие невозможности мгновенного изменения скорости движения.		Туловище сохраняет движение прямо относительно дороги и смещается вправо относительно ног и пола автобуса.
Сформулируйте ответ.	При повороте автобуса влево ноги движутся также влево, а туловище продолжает некоторое время движение вперед и смещается вправо относительно ног, то есть человек наклоняется вправо.

Задание 7. Найдите неизвестную массу тела в следующих ситуациях.

1. Человек массой 80 кг выпрыгнул из причалившей лодки со скоростью 2,4 м/с, при этом лодка начала двигаться со скоростью 1,6 м/с в противоположную сторону.

2. Пуля массой 10 г вылетела из автомата со скоростью 700 м/с. Вследствие отдачи автомат приобрел скорость 1,6 м/с.

3. К неподвижному магниту массой 300 г притягивается железная скрепка, двигаясь со скоростью 2 м/с.

4. Две игрушечные машинки, масса одной из них 600 г, движутся навстречу друг другу и после удара останавливаются. Скорость машинки с известной массой была 2 м/с, скорость другой машинки 3 м/с.

5. Вагон массой 60 т подходит к неподвижной платформе со скоростью 0,2 м/с и ударяется буферами, после чего платформа получает скорость 0,4 м/с, а вагон останавливается.

Способ выполнения	Решение для ситуации № 1
1. Выделите взаимодействующие тела.	Лодка и человек начинают двигаться от толчка человека.
2. Выделите тело известной массы.	m1 = 80 кг
3. Установите, на сколько изменилась скорость этого тела.	υ1 = 2,4 м/с
4. Установите, на сколько изменилась скорость тела неизвестной массы.	υ2 = 1,6 м/с
5. Запишите определительную формулу массы и произведите расчет неизвестной массы.	m2= m1·υ1/υ2 m2 = 80 кг (2,4/1,6) = 120 кг

Задание 8. Установите, из какого вещества сделано каждое их следующихтел.

1. Кольцомассой 3 г 10 мг имеет объем 0,14 см³.

2. При взвешивании газаучитель откачал воздух из стеклянного шара объемом 1 л и уравновесил его на весах. Затем заполнил шар газом и вновь уравновесил, доложив гирьки массой 1,75 г.

3. Термометр заполнен жидкостью, масса которой 6,8 г, а объем 0,5 см³.

4. В цистерне вместимостью 50 м³перевозятжидкость массой 162 т.

5. Воздушный шар массой 100 кг и объемом 250 м³заполненгазом.

6. Резиновый шар массой 100 г, раздулся при наполнении газомдо объема 100000 см³. Масса шара после надувания - 118 г.

Способ выполнения	Решение для ситуации № 1
1. Выделите тело, вещество которого требуется установить.	Требуется установить вещество, из которого сделано кольцо.
2. Найдите массу тела и его объем.	m = 3,01 г, V = 0,14 см3
3. Рассчитайте отношение массы к объему.	3,01 г ρ = --------- = 21,5 г/см3 0,14 см3
4. Найдите по таблице вещество с такой плотностью и сформулируйте ответ.	Кольцо сделано из платины.