Рівномірний рух по колу

Формування основних понять обертального і коливального рухів.

Пропонують учням пригадати і описати рух стрілок годинника, Місяця навколо Землі, коліс автомобіля, каруселі, води у чашці, коли розмішують цукор і т.д. З’ясовують відповіді на питання:

- Що є траєкторією руху точок тіла?

- Навколо чого рухаються точки тіла?

- Чи повторюється рух точок?

Роблять висновок, що характерними рисами руху тіла по колу є наявність траєкторії – кола, завжди присутня вісь обертання і цей рух повторюється, тобто він є періодичним.

Означення: рівномірний обертальний рух – це рух, під час якого точки тіла рухаються по колах і значення швидкості не змінюється з плином часу.

Ставлять запитання: Як же напрямлена миттєва швидкість тіла, що рухається по колу? Нехай за малий інтервал часу t тіло перемістилося вздовж кола с точки 1 в точку 2. Середня швидкість за цей час і напрямлена вздовж відрізка, що з’єднує ці точки:

Згадують, що миттєва швидкість в кожний момент часу – це середня швидкість тіла за дуже малий інтервал часу. Якщо інтервал дуже малий, то тоді 1 і 2 розташовані близько одна до одної і тому напрям швидкості збіжиться з напрямом дотичної до кола в цій точці.

Для підтвердження проведених міркувань демонструють наступний дослід:

Надають обертального руху диску і доторкаються ним до поверхні води. Спостерігають сукупність бризок води, які вилітають з того місця, де диск доторкається води.

Висновок: під час руху по колу швидкості напрямлені по дотичних.

Ставлять запитання: Чому в означенні рівномірного руху йдеться саме пор числове значення швидкості?

Приходять до висновку про те, що, оскільки швидкість є величиною векторною, то для рівномірного руху по колу швидкість тіла як векторна величина протягом усього часу змінюється.

Знову проводять спостереження обертального руху і помічають, що тіло здійснює кожний наступний оберт за такий самий інтервал часу, що і попередній.

Означення: Рух, який повторюється через однакові інтервали часу, називають періодичним.

Тоді: період обертання Т – це інтервал часу, протягом якого тіло здійснює один оберт.

З періодом пов’язана ще одна важлива характеристика – частота (n).

Показують на дослідах відмінності обертальних рухів один від одного і підтверджують необхідність введення характеристик обертального руху: , , .

Після вивчення теми виконують лабораторну роботу «Вимірювання частоти обертання тіла».

Дата добавления: 2014-01-13