Презентация - импульс - закон сохранения импульса. Импульс тела. Закон сохранения импульса - презентация Закон сохранения импульса презентация с выводом
Cлайд 1
УРОК ФИЗИКИ В 10 КЛАССЕ Импульс тела. Закон сохранения Учитель Кононов Геннадий Григорьевич СОШ № 29 Славянский район Краснодарского краяCлайд 2
СИЛА И СКОРОСТЬ Задача механики – описание движения тел, решается с помощью II з. Ньютона. Существуют случаи, когда силу невозможно измерить, например, столкновения тел. Тогда удобнее рассчитывать изменение скорости тел, т.к. сила вызывает изменение скорости. Движение тел до удара и после удара будем считать равномерными.
Cлайд 3
СИЛА И ИМПУЛЬС Запишем второй закон Ньютона F = ma p = mv –импульс тела после взаимодействия p0 = mv0 – импульс тела до взаимодействия Ft = p - p0
Cлайд 4
ИМПУЛЬС ТЕЛА – произведение массы тела на его скорость. Импульс – векторная величина, направление импульса совпадает с направлением скорости. Единица измерения импульса кг·м/с Если тело покоится, то импульс равен нулю
Cлайд 5
ЗАДАЧА Шарик массой 100г, летящий со скоростью 20м/с, упруго ударяется о стенку и отскакивает от нее с такой же скоростью. Найти изменение импульса шарика Решение p1 mv Δp = p2 – p1 = mv – (- mv) = -mv p2 = 2mv Δp = 2·0,1·20 = 4кг·м/с
Cлайд 6
ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА Сумма импульсов тел до взаимодействия равна сумме импульсов тел после взаимодействия m1v1 + m2v2 = m1u1 + m2u2 В задачах рассматривается система из двух тел, внешние силы отсутствуют (замкнутая система)
Cлайд 7
УПРУГИЙ УДАР 1. При упругом столкновении двух тел оба тела приобретают новые скорости 2.
Cлайд 8
НЕУПРУГИЙ УДАР При неупругом ударе тела соединяются и после удара движутся вместе. Уравнение закона сохранения импульса имеет вид m1v1 ± m2v2 = (m1 + m2)u (если тела движутся навстречу друг другу, то ставится «-», если одно тело догоняет другое, то ставится «+»)
Cлайд 9
РЕАКТИВНОЕ ДВИЖЕНИЕ – движение тела при отделении от него некоторой массы 0 = m1v1 - m2v2 или m1v1 = m2v2 Например: а) выстрел из ружья б) полет ракеты? Зачем нужно прижимать приклад ружья к плечу в момент выстрела?
Cлайд 10
ЗАДАЧА Летящая пуля массой 10г ударяется в брусок массой 390г и застревает в нем. Найти скорость бруска, если скорость пули 200м/с.
Cлайд 11
Дано: СИ Решение m1 = 10г 0,01кг ЗСИ для неупругого удара m2 = 390г 0,39кг m1v1 ± m2v2 = (m1 + m2)u v1 = 200м/с m1v1 = (m1 + m2)u v2 = 0 u - ? ЗАДАЧА
Cлайд 12
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 1. На листке написать фамилию и имя 2. Указать номер варианта (1 или 2) 3. Тестовые задания с выбором ответа 4. Слайды чередуются автоматически через 1,5 минуты 5. Работаем самостоятельно 6. Желаю удачи
Cлайд 13
Т ЕС Т Импульсом тела называют величину равную А)произведению массы тела на силу; Б)отношению массы тела к его скорости В)произведению массы тела на его скорость. Г) произведение массы на ускорение Импульс тела всегда направлен А) перпендикулярно скорости Б) сонаправлен скорости В) противоположен скорости Г) совпадает с ускорением 2.Если на тело не действует сила, то импульс тела А) не изменяется Б) увеличивается В) уменьшается Г) равен нулю 2.Если на тело действует сила, то импульс тела: А) не изменяется Б) только увеличивается В) только уменьшается Г)может и увеличиваться и уменьшаться
Cлайд 14
Т ЕС Т 3.Когда ступеньракетыотделяется от космического корабля, она получает некоторый импульсp0.Какой импульсpполучает при этом космический корабль? А) р = р0Б) р < р0 В) р > р0Г) р = 0 3. При выстреле из ружья пуля получаетимпульср1, а ружьё за счет отдачи приобретает импульср2. Сравните импульсы обоих тел А) р1> р2Б) р1< р2 В) р1= р2Г) р1= р2= 0 4. Мяч массойmброшен вверх с начальной скоростьюv.Каковоизменениеимпульса мяча за время движения от начала до возвращения в исходную точку? А)mvБ)- mvВ)2mvГ)0 4.Дваавтомобиля с одинаковой массойmдвижутся со скоростямиvи2vотносительно Земли. Чему равен модуль импульса второго автомобиля относительно первого? А)3mvБ)2mvВ)mvГ)0
Cлайд 15
Тележка массой 0,1 кг движется равномерно по столу со скоростью 5 м/с, так как изображено на рисунке. Чему равен её импульс и как направлен вектор импульса? 1) 0,5 кг·м/с, вправо 2) 0,5 кг·м/с, влево 3) 5,0 кг·м/с, вправо 4) 50 кг·м/с, влево 5) 50 кг·м/с, вправо Автомобиль массой 1 тонна, движется прямолинейно со скоростью 20 м/с. Импульс автомобиля равен… 1) 0,5·103 кг·м/с 2) 1·104 кг·м/с 3) 2·104 кг·м/с 4) 20 кг·м/с 5) 50 кг·м/с Вопрос №5 1 вариант 2 вариант
Слайд 2
Слайд 3
ИМПУЛЬС ТЕЛА Урок №1.
Слайд 4
Причиной изменения скорости тела является действие на него силы F, при этом тело не может изменить свою скорость мгновенно. Выясним зависимость изменения скорости тела от силы действующей на него и времени действия этой силы при равноускоренном движении тела из состояния покоя: Следовательно, изменение скорости зависит не только от силы но и от времени ее действия
Слайд 5
Согласно второму закону Ньютона: Ускорение тела при равноускоренном движении из состояния покоя равно: подставим вместо ускорения его значение и получим: Преобразуем данное выражение
Слайд 6
Физическая величина, равная произведению силы, действующей на тело, и времени ее действия называется Физическая величина, равная произведению массы тела и его скорости называется импульс силы импульс тела Рассмотрим полученное выражение
Слайд 7
Импульс тела – векторная физическая величина характеризующая количество движения. Направление вектора импульса тела совпадает с направлением скорости тела.
Слайд 8
Если тело обладает скоростью, Если скорость тела равна нулю, то его импульс равен нулю, то его импульс не равен нулю,
Слайд 9
Единицей измерения импульса в СИ является килограмм-метр в секунду
Слайд 10
Понятие импульса было введено в физику французским ученым Рене Декартом (1596-1650). пример
Слайд 11
Закон сохранения импульса Урок №2.
Слайд 12
“Я принимаю, что во Вселенной, во всей созданной материи есть известное количество движения, которое никогда не увеличивается, не уменьшается, и, таким образом, если одно тело приводит в движение другое, то теряет столько своего движения, сколько его сообщает”. Рене Декарт. С другой стороны мы знаем третий закон Ньютона: Сила с которой взаимодействуют два любые тела, всегда равны по величине и противоположны по направлению.
Слайд 13
Два этих утверждения не могут быть не взаимосвязаны так, как описывают одно и тоже взаимодействие. Докажем эту взаимосвязь. Согласно третьему закону Ньютона, силы взаимодействия между двумя телами равны: Умножим правую и левую части равенства на время взаимодействия. Получим в правой и левой части равенства импульсы сил которые сообщаются этим телам, а импульсы сил равны импульсам тел полученных во время их взаимодействия.
Слайд 14
В более общем виде данное выражение выглядит следующим образом: При взаимодействии двух тел их общий импульс остается неизменным (т.е. сохраняется) Данный закон является фундаментальным законом природы. Закон сохранения импульса используется в случаях когда взаимодействие тел нельзя описать с помощью законов Ньютона, т. е. при долговременных или кратковременных взаимодействиях.
Слайд 15
Для демонстрации закона сохранения импульса тела рассмотрим опыт. Подвесим на тонких нитях два одинаковых шарика Отведем один из шариков в сторону Мы видим что после столкновения левый шар остановился, а правый пришел в движение. Высота подъема правого шара, равна высоте на которую отклонили левый шар. Это говорит о том, что левыё шар отдал весь свой импульс правому шару. пример
Слайд 16
Применение закона сохранения импульса Урок №3.
Слайд 17
Закон сохранения импульса используется в случаях когда взаимодействие тел нельзя описать с помощью законов Ньютона, т. е. при долговременных или кратковременных взаимодействиях. Рассмотрим простой пример: возьмем детский резиновый шарик, надуем его и отпустим. Мы видим что когда воздух начинает выходить из шарика в одном направлении, то сам шарик полетит в другую сторону Движение тела, возникающее при отделении от тела его части с некоторой скоростью, называется реактивным движением.
Слайд 18
Рассмотрим реактивное движение с помощью закона сохранения импульса Следовательно импульсы тел, до взаимодействия, тоже равны нулю Скорость шарика в начальный момент времени была равна нулю И скорость воздуха в начальный момент времени была равна нулю
Слайд 19
Предположим, что воздух выходит из шарика с одинаковой скоростью После выхода всего газа массой m2 , шар приобретет скорость Тогда импульсы тел после взаимодействия будут равны: Согласно закону сохранения импульса, получим:
Слайд 20
Найдем скорость шарика Знак «-» показывает, что скорость шарика имеет противоположное направление скорости вырывающегося из него воздуха.
Слайд 21
Реактивное движение, возникающее при выбросе воды, можно наблюдать на следующем опыте. Нальем воду в стеклянную воронку, соединенную с резиновой трубкой, имеющей Г-образный наконечник. Мы увидим, что, когда вода начнет выливаться из трубки, сама трубка придет в движение и отклонится в сторону, противоположную направлению вытекания воды.
Слайд 22
По принципу реактивного движения передвигаются некоторые представители животного мира, например кальмары и осьминоги. Периодически выбрасывая вбираемую в себя воду, они способны развивать скорость до 60-70 км/ч. Аналогичным образом перемещаются медузы, каракатицы и некоторые другие животные. Примеры реактивного движения можно обнаружить и в мире растений. Например, созревшие плоды «бешеного» огурца при самом легком прикосновении отскакивают от плодоножки и из отверстия, образовавшегося на месте отделившейся ножки, с силой выбрасывается горькая жидкость с семенами; сами огурцы при этом отлетают в противоположном направлении.
Слайд 23
На принципе реактивного движения основаны полеты ракет. Современная космическая ракета представляет собой очень сложный летательный аппарат, состоящий из сотен тысяч и миллионов деталей. Масса ракеты огромна. Она складывается из массы рабочего тела (т. е. раскаленных газов, образующихся в результате сгорания топлива и выбрасываемых в виде реактивной струи) и конечной или, как говорят, «сухой» массы ракеты, остающейся после выброса из ракеты рабочего тела.
Слайд 24
Обозначим «сухую» массу ракета Скорость ракеты а массу вырывающихся газов Скорость вырывающихся газов То уравнение полученное нами для резинового шарика примет следующий вид
Слайд 25
Мы видим, что чем больше масса ракеты тем меньше ее скорость. По мере истечения рабочего тела освободившиеся баки, лишние части оболочки и т. д. начинают обременять ракету ненужным грузом, затрудняя ее разгон. Поэтому для достижения космических скоростей применяют составные (или многоступенчатые) ракеты. Сначала в таких ракетах работают лишь блоки первой ступени 1. Когда запасы топлива в них кончаются, они отделяются и включается вторая ступень 2; после исчерпания в ней топлива она также отделяется и включается третья ступень 3. Находящийся в головной части ракеты спутник или какой-либо другой космический аппарат укрыт головным обтекателем 4, обтекаемая форма которого способствует уменьшению сопротивления воздуха при полете ракеты в атмосфере Земли. 1 2 3 4
Слайд 26
Формула выведенная нами является приближенной. В ней не учитывается, что по мере сгорания топлива масса летящей ракеты становится все меньше и меньше. Точная формула для скорости ракеты впервые была получена в 1897 г. К. Э. Циолковским. В таблице приведены отношения начальной массы ракеты к ее конечной массе, соответствующие разным скоростям ракеты при скорости газовой струи (относительно ракеты)
Слайд 27
Например, для сообщения ракете скорости, превышающей скорость истечения газов в 4 раза (υ=16 км/с), необходимо, чтобы начальная масса ракеты (вместе с топливом) превосходила конечную («сухую») массу ракеты в 55 раз (т0/т = 55). Это означает, что львиную долю от всей массы ракеты на старте должна составлять именно масса топлива. Полезная же нагрузка по сравнению с ней должна иметь очень малую массу. пример
Слайд 28
Примеры решения задач. Импульс тела Закон сохранения импульса тела В оглавление Реактивное движение
Слайд 29
Чему равен импульс космического корабля, движущегося со скоростью 8 км/с? Масса корабля 6,6 т. Дано: Решение: СИ Ответ:
Слайд 30
Когда человек подпрыгивает, то, отталкивается ногами от земного шара, он сообщает ему некоторую скорость. Определите эту скорость, если масса человека 60 кг и он отталкивается со скоростью 4,4 м/с. Масса земного шара 6*1024 кг. Дано: Решение: Ответ: Рассмотрим импульсы человека и земли до взаимодействия: После взаимодействия импульсы человека и земли станут равны: Согласно закону сохранения импульса, полный импульс системы остается неизменным: следовательно: Знак «-» показывает, что скорость земного шара имеет противоположное направление скорости человека.
Слайд 31
Чему равна скорость пороховой ракеты массой 1 кг после вылета из нее продуктов сгорания массой 0,1 кг со скоростью 500 м/с. Дано: Решение: Ответ: Рассмотрим импульсы ракеты и продуктов сгорания до взаимодействия: После взаимодействия импульсы ракеты и продуктов сгорания станут равны: следовательно: Знак «-» показывает, что скорость земного шара имеет противоположное направление скорости человека. Согласно закону сохранения импульса, полный импульс системы остается неизменным:
Посмотреть все слайды
Слайд 1
Импульс. Закон сохранения импульса.
Урок физики в 10 классе
Учитель физики МОУ Николаевской сош Саушкина Т.А.
Слайд 2
Законы Ньютона выполняются в инерциальных системах отсчета Сила тяжести приложена к Земле Вес тела всегда направлен вниз Ускорение тела обратно пропорционально массе тела. Сила трения зависит от площади соприкасающихся поверхностей Сила – величина векторная Сила тяжести имеет электромагнитную природу Сила реакции опоры –это сила упругости
Задание с ключом Ответ: 10010101
Слайд 3
Импульс силы - сила - время
векторная физическая величина, являющаяся мерой действия силы за некоторый промежуток времени
Импульс силы
Слайд 4
Импульс тела
Импульс тела - масса - скорость тела
векторная физическая величина, являющаяся мерой механического движения
Слайд 5
Закон сохранения импульса
Векторная сумма (геометрическая) импульсов тел в замкнутой системе остается величиной постоянной
Закон можно применять: а) если равнодействующая внешних сил равна нулю; б) для проекции на какую-либо ось, если проекция равнодействующей на эту ось равна нулю
Слайд 6
Применение закона сохранения импульса
Слайд 7
Из истории реактивного движения
Первые пороховые фейерверочные и сигнальные ракеты были применены в Китае в 10 веке. В 18 веке при ведении боевых действий между Индией и Англией, а также в Русско-турецких войнах были использованы боевые ракеты.
Слайд 8
Живые ракеты
Реактивное движение, используемое ныне в самолетах, ракетах и космических снарядах, свойственно осьминогам, кальмарам, каракатицам, медузам – все они, без исключения, используют для плавания реакцию (отдачу) выбрасываемой струи воды.
Слайд 9
В мире растений
В южных странах (и у нас на побережье Черного моря тоже) произрастает растение под названием "бешеный огурец". Стреляет бешеный огурец (иначе его называют «дамский пистолет») более чем на 12 м.
Слайд 10
Известна старинная легенда о богаче с мешком золотых, который, оказавшись на абсолютно гладком льду озера, замерз, но не пожелал расстаться с богатством. А ведь он мог спастись, если бы не был так жаден! Достаточно было оттолкнуть от себя мешок с золотом, и богач сам заскользил бы по льду в противоположную сторону по закону сохранения импульса.
А как бы ты поступил на его месте?
Слайд 11
Готовимся к ЕГЭ
Слайд 12
Часть А. На горизонтальной поверхности находится тележка массой 20 кг, на которой стоит человек массой 60 кг. Человек начинает двигаться вдоль тележки с постоянной скоростью, тележка при этом начинает катиться без трения. Модуль скорости тележки относительно поверхности
больше модуля скорости человека относительно поверхности меньше модуля скорости человека относительно поверхности равен модулю скорости человека относительно поверхности может быть как больше, так и меньше модуля скорости человека относительно поверхности
Слайд 13
Часть А. Легковой автомобиль и грузовик движутся со скоростями 1= 108 км/ч и 2= 54 км/ч соответственно. Их массы соответственно = 1000 кг и = 3000 кг. На сколько импульс грузовика больше импульса легкового автомобиля?
на 15000 кгм/с на 45000 кгм/с на 30000 кгм/с на 60000 кгм/с
Слайд 14
Часть А. Два шарика одинаковой массой движутся с одинаковыми по модулю скоростями вдоль горизонтальной плоскости XY. Известно, что для системы тел, включающей оба шарика, проекция импульса на ось OY больше нуля, а модуль проекции импульса на ось OX больше модуля проекции импульса на ось OY. В этом случае направление скорости второго шарика должно совпадать с направлением, обозначенным цифрой 1 2 3 4
«Импульс тела» - Обозначим «сухую» массу ракета. Согласно закону сохранения импульса, получим: Направление вектора импульса тела совпадает с направлением скорости тела. А массу вырывающихся газов. Рассмотрим реактивное движение с помощью закона сохранения импульса. 4. Урок №1. 1.
«Механическое движение тел» - Ответ. Находилось тело). Кинематика периодического движения. Виды механического движения. Кинематика. Когда? Равномерное движение по окружности. Механическое движение. Периодическое движение. Вопрос №1. Периодическое движение – движение, повторяющееся через равные промежутки времени.
«Равномерное и неравномерное движение» - t 1. Неравномерное движение. t 2. L2. t 3. Чистоозерное. Равномерное движение. L3. L 1. =. Яблоневка.
«Неинерциальные системы отсчета» - Где - расстояние от тела до оси вращения; - широта местности. Лифт движется вертикально вверх с ускорением: R на разных широтах разное: OY: 2. Лифт движется с ускорением, направленным вертикально вниз: Неинерциальные системы отсчета. Движение тел относительно поверхности Земли: - Второй закон Ньютона.
«Движение это жизнь» - Движение – жизнь! Задачи исследования: Вопрос 2: двигались ли пассажиры относительно друг друга? Диаграмма, представляющая результаты опроса. «Движение – жизнь» - данное высказывание относится к разделу науки: «Жизнь требует движения» Аристотель. Криволинейное. Выяснить, что такое движение. Выводы.
«Движение тел по плоскости» - Решить в общем виде полученную систему уравнений относительно неизвестных. А = …………………………………….=1,13 ! Выполнить анализ взаимодействия тел. Кратко написать условие задачи. Fтр. Решение задач уровень «В». Коэффициент сопротивления равен 0,1. Физика Подготовка к ЕГЭ. m? = F + N. Равномерное движение тела по наклонной плоскости с трением.
