2. Властивості сил, із якими тіла взаємодіють

Сили, з якими взаємодіють два тіла:

а) мають ту саму фізичну природу, оскільки зумовлені тією са мою взаємодією;

б) однакові за модулем і спрямовані вздовж однієї прямої про тилежно одна одній;

в) прикладені до різних тіл і тому не можуть компенсувати одна

одну.

3. Приклади прояву третього закону Ньютона

Третій закон Ньютона показує, що дія одного тіла на інше має взаємний характер. Однак часто ми бачимо (або відчуваємо) дію, що чиниться лише на одне з двох тіл, які взаємодіють, у той час як дія на інше тіло залишається непоміченою.

Відповідно до третього закону Ньютона, камінь притягує Зем лю з такою ж силою, з якою Земля притягує камінь. Тому, коли камінь падає, він і Земля — обидва — рухаються з прискореннями назустріч одне одному. Однак прискорення Землі в стільки ж ра зів менше за прискорення каменя, у скільки разів маса Землі біль ша від маси каменя. Тому ми й «помічаємо» часто лише одну силу взаємодії із двох — силу, що діє на камінь з боку Землі. А така сама за модулем сила, що діє на Землю з боку каменя, залишається не поміченою.

На завершення уроку можна розглянути ще кілька прикладів.

1. Явище віддачі. Сила, що діє на снаряд з боку гармати, дорівнює за модулем силі, що діє на гармату з боку снаряда в момент по стрілу. В автоматичній стрілецькій зброї явище віддачі вико ристовується для перезаряджання зброї.

2. Реактивний рух. Викидаючи з величезною швидкістю про дукти згоряння палива назад, ракета діє на них із величезною силою. Із такою ж за модулем, але спрямованою вперед силою продукти згоряння діють на ракету.

1. Взаємодія Землі й Сонця, Місяця й Землі, рух планет та інших небесних тіл.

3. Рух транспортних засобів.

Запитання до учнів під час викладу нового матеріалу

1. Яке співвідношення існує між силами, з якими взаємодіють два

тіла?

2. Що спільного мають дві сили, з якими взаємодіють два тіла?

3. Чим відрізняються сили, з якими взаємодіють два тіла?

4. Чи існує фізична відмінність між дією і протидією?

ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ 1. Учимося розв'язувати задачі

1. Чому в разі зіткнення легкової машини з вантажівкою пошко дження в легкової машини завжди більші, ніж у вантажної?

2. Тіло масою 100 г плаває у воді. З якою силою вода діє на тіло? тіло на воду?

3. Автомобіль розганяється, відштовхуючись від дороги. А від чого відштовхується ракета, що розганяється у відкритому космосі?

4. Терези, на яких стоїть склянка з водою, зрівноважені. Чи порушить ся рівновага, якщо занурити у воду палець, не торкаючись дна?

2. Контрольні запитання

1. Чи можна обчислити рівнодіючу сил дії та протидії?

2. У якому випадку дві сили компенсують одна одну?

Про що ми дізналися на уроці

• Третій закон Ньютона:

тіла взаємодіють одне з одним із силами, однаковими за моду лем і протилежними за напрямком:

Р =-Р2.

• Сили, з якими тіла взаємодіють одне з одним, спрямовані вздовж однієї прямої та мають однакову фізичну природу.

Домашнє завдання

1. П.:

2. Зб.: р1 — № 7.12; 7.13; 7.14; 7.22;

р2 — № 7.42; 7.43; 7.44; 7.46; р3 — № 7.45; 7.47; 7.55; 7.56.

УРОК 7/19

Тема. Межі застосовності законів Ньютона. Узагальнюючий урок Мета уроку: систематизувати й узагальнити знання учнів з теми «За­кони Ньютона»; показати межі застосування цих законів. Тип уроку: урок закріплення знань.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ПРОВЕДЕННЯ УРОКУ

До кінця минулого століття ніхто не сумнівався в абсолютній правильності законів Ньютона. Однак у XX ст. з'ясувалося, що ці закони все таки не є абсолютно точними.

Закони Ньютона справедливі лише в інерціальних системах відліку. Оскільки поверхня Землі є ІСВ зі значними застережен нями, то застосовувати закони Ньютона можна для випадків, коли Землю можна вважати плоскою (не впливає кривизна поверхні) і коли час взаємодій значно менший від періоду добового обертання Землі (не впливає прискорення поверхні).

Ними не можна користуватися, коли тіла рухаються з дуже ве ликими швидкостями, які можна порівняти зі швидкістю світла. Ці закони покладено в основу так званої релятивістської механі ки, або теорії відносності. А закони Ньютона є наслідком цих за конів, коли швидкості тіл є малими порівняно зі швидкістю світла. Альберт Ейнштейн зумів сформулювати закони руху, справедливі й для руху зі швидкостями, близькими до швидкості світла.

Закони Ньютона не можна застосовувати також, розглядаючи рухи внутрішньоатомних частинок. Такі рухи описуються закона ми квантової механіки, у якій класична механіка розглядається як окремий випадок.

Засвоєнню теоретичного матеріалу з теми «Закони Ньютона» добре допомагають правильно організовані заняття з розв'язання відповідних задач. Залежно від рівня підготовки класу вчитель підбирає такі завдання, які повною мірою відповідають пізнаваль ним запитам учнів. Нижче наводиться орієнтовний підбір якісних і розрахункових задач, з яких учитель може вибрати необхідні для конкретного уроку.

Якісні задачі

1. У вагоні потяга, що набирає швидкість, на столику лежить апельсин. Чи збереже він свій стан спокою? Якщо ні, то як саме рухатиметься? Чи виконується в цьому вагоні закон інерції?

2. Електричка рушає з місця й набирає швидкість. Що при цьо му відчувають пасажири у вагонах? Чи є інерціальною систе ма відліку, пов'язана з одним із вагонів?

3. Чому дальність польоту артилерійського снаряда залежить від довжини ствола гармати?

4. Чому навантажений автомобіль на бруківці рухається більш плавно, ніж такий самий автомобіль без вантажу?

5. Відповідно до третього закону Ньютона, кожній силі відповідає «сила протидії». Яка сила є «протидіючою» для сили, яку ви прикладаєте, щоб розтягти пружину динамометра?

6. Два хлопчики розтягують динамометр. Кожен прикладає силу 75 Н. Що показує динамометр?

Розрахункові задачі

1. Чи може модуль рівнодійних сил 9 і 12 Н дорівнювати 2 Н; 4 Н; 15 Н; 20 Н; 25 Н?

2. Рибалка, сидячи в човні, відштовхується від колоди, яка при цьому починає рухатися зі швидкістю 2 м/с. Якої швидкості при цьому набуває човен, якщо його маса разом із рибалкою в 4 рази більша за масу колоди? (Відповідь: 0,5 м/с.)

3. На тіло діють дві сили під прямим кутом: 40 Н і 30 Н. Маса тіла дорівнює 20 кг, початкова швидкість дорівнює нулю, час дії сил — 4 с. Якою буде швидкість тіла після припинення дії сил? (Відповідь: 10 м/с.)

4. Обчисліть прискорення тіла масою 2 кг під дією двох прикла дених до нього сил (див. рис. а, б, в), якщо р = 3 Н, Р₂ = 4 Н. (Відповідь: а) 3,5 м/с²; б) 0,5 м/с²; в) 2,5 м/с².)

^Р1 ^Р2 ^Р1 ^Р2 ^Р2

5. Чи розірветься мотузка, що може витримати силу натягу 100 Н, якщо два суперники тягтимуть її у протилежних напрямках із силою по 75 Н? (Відповідь: ні.)

Тестові завдання

1. На рисунку показано досліди Галілея. Кулька котиться по піс ку, по тканині й по гладенькому склу.

A. У всіх трьох дослідах кулька рухається з однаковою швид кістю.

Б. Чим сильніше кулька взаємодіє з поверхнею, тим менше змі нюється її швидкість.

B. Чим більш твердою є поверхня, по якій котиться кулька, тим більше змінюється її швидкість.

Г. Якби тертя було відсутнє, кулька рухалася б із незмінною швидкістю.

2. Волейбольний м'яч котиться майданчиком. Що станеться з м'ячем, який рухається, якщо припиниться дія на нього всіх сил?

A. М'яч відразу зупиниться.

Б. М'яч котитиметься прямолінійно рівномірно.

B. М'яч котитиметься по прямій зі зменшенням швидкості. Г. М'яч рухатиметься по колу.

і)

3. Рівнодійна всіх прикладених до кульки сил дорівнює нулю.

A. Кулька може рухатися по колу.

Б. Кулька може рухатися з постійним прискоренням, що не до рівнює нулю.

B. Кулька може перебувати в стані спокою. Г. Кулька може рухатися рівноприскорено.

4. Брусок масою 400 г рухається з прискоренням 1,2 м/с².

	р2	Т71
	•*1

A. Брусок рухається з постійною швидкістю, що дорівнює 0,48 м/с.

Б. Рівнодійна всіх прикладених до бруска сил дорівнює 3 Н.

B. Рівнодійна всіх прикладених до бруска сил не дорівнює нулю.

Г. Рівнодійна всіх прикладених до бруска сил дорівнює 0,3 Н.

Домашнє завдання

1. П.:

2. Конспект.

3. Д.: підготуватися до самостійної роботи № 5.

Завдання із самостійної роботи № 5 «ТРИ ЗАКОНИ НЬЮТОНА»