План уроку. 2.Рух тіла кинутого вертикально вгору

1.Вільне падіння

2.Рух тіла кинутого вертикально вгору

3.Вільне падіння, як окремий випадок рівноприскореного руху

4.Способи вимірювання прискорення земного тяжіння

5.Визначення прискорення тіла при рівноприскореному русі

6.Рух тіла, кинутого під кутом до горизонту

1.Вільне падіння

Рух тіл за умов, коли опором повітря можна знехтувати, називають вільним падінням.

Численні досліди показують: якщо можна знехтувати опором повітря, то поблизу поверхні Землі всі тіла падають з постійним і однаковим прискоренням g, спрямованим униз.

Це прискорення називають прискоренням вільного падіння. Вимірювання показують, що поблизу поверхні Землі g =9,8 м/с² (у різних точках земної поверхні залежно від географічної широти й висоти над рівнем моря числове значення g виявляється неоднаковим, змінюючись приблизно від 9,83 м/с² на полюсах до 9,78 м/с² на екваторі).

Під час підйому тіла його швидкість зменшується відповідно до формули . Отже, швидкість дорівнюватиме нулю через час . Досягши найвищої точки, тіло на мить зупиниться і почне рухатися з прискоренням вільного падіння. Швидкість тіла під час руху вниз збільшуватиметься відповідно до формули v =gt, де час t відлічується тепер від моменту, коли тіло перебуває в найвищій точці.

2.Рух тіла кинутого вертикально вгору

Рух тіла, кинутого вертикально вгору - це рух з прискоренням вільного падіння, яке, як завжди, напрямлене вертикально вниз. Під час піднімання напрям швидкості протилежний до напряму прискорення, отже, швидкість зменшується від початкового значення v₀ до нуля. У цьому разі під час розв’язування задач можна початок координат осі Oy поєднати з початком положення тіла на поверхні Землі і спрямувати вісь вертикально вгору. Тоді загальне рівняння руху матиме вигляд:

Отже, якщо тіло, кинуте вертикально вгору з початковою швидкістю , його миттєва швидкість за модулем зменшується (під час піднімання до найвищої точки), і рух описується так:

Максимальна висота піднімання h_max і час t₁ піднімання до цієї висоти:

3.Вільне падіння, як окремий випадок рівноприскореного руху

Вільне падіння тіл — це окремий випадок прямолінійного рівноприскореного руху без початкової швидкості. Вільне падіння — це рух тіл у вакуумі під дією однієї сили — сили тяжіння. Прискорення при цьому однакове для всіх тіл.

Способи вимірювання прискорення земного тяжіння (вільного падіння):

1. За допомогою математичного маятника шляхом вимірювання його довжини і періоду коливань T.

2. Вимірювання часу вільного падіння без початкової швидкості і використання формули:

Основні формули для вільного падіння без початкової швидкості:

Основні формули для тіла, яке у початковий момент мало вертикально напрямлену швидкість v₀:

(знак «-» — для тіла, кинутого вертикально вгору, знак «+» — для тіла, кинутого вертикально вниз).

На прискорення вільного падіння впливають:

• обертання Землі навколо власної осі: максимальне значення на полюсах, мінімальне на екваторі;

• деформації Землі: на зменшення значення g₀ на екваторі впливає і те, що екваторіальний радіус Землі більший від полярного;

• значення g₀ більше на довільній широті, там, де містяться поклади залізної й інших важких руд, менше — над родовищами газу.

4. Способи вимірювання прискорення земного тяжіння

Прискорення вільного падіння g (зазвичай вимовляється як "ШЕ"), - прискорення, що надається тілу в вакуумі силою тяжіння, тобто геометричній сумою гравітаційного тяжіння планети (або іншого астрономічного тіла) і інерційних сил, викликаних її обертанням. Відповідно до другим законом Ньютона, прискорення вільного падіння одно силі тяжіння, що впливає на об'єкт одиничної маси.

Прискорення вільного падіння складається з двох складових: гравітаційного прискорення і відцентрового прискорення.

Значення гравітаційного прискорення на поверхні планети можна приблизно підрахувати, представивши планету точкової масою M, і обчисливши гравітаційне прискорення на відстані її радіуса R:

g=G

Отримане значення лише приблизно збігається з прискоренням вільного падіння в даному місці. Відмінності обумовлені:

- відцентровим прискоренням, яке присутнє в системі відліку, пов'язаної з обертовою Землею;

- відзнакою форми Землі від кулеподібної;

- неоднорідністю Землі, що використовується для пошуку корисних копалин по гравітаційним аномалій.

5.Визначення прискорення тіла при рівноприскореному русі.

Прискоренням тіла під час рівноприскореного прямолінійного руху називають векторну величину, яка характеризує зміну швидкості за одиницю часу і визначається відношенням зміни швидкості руху тіла до інтервалу часу,протягом якого ця зміна відбулася.

6. Рух тіла кинутого під кутом до горизонту

Траєкторія руху тіла - парабола.

Дальність польоту тіла, кинутого під кутом α до горизонту:

Максимальна висота піднімання тіла

Час руху:

Розв’язування задач

1. Тіло кинуто з початковою швидкістю v ₀ під кутом α до горизонту. Скільки часу триватиме політ? На якій відстані від місця кидання впаде тіло? При якому значенні кута α дальність польоту буде найбільшою? Знайдіть рівняння траєкторії тіла.

2. Снаряд вилітає з далекобійної гармати з початковою швидкістю ν₀ = 1000 м/с під кутом α = 30° до горизонту. Скільки часу t снаряд знаходиться в повітрі? На яку висоту Н піднімається? На якій відстані

3. Зі шлангу, який лежить на землі, б'є під кутом α = 45° до горизонту вода з початковою швидкістю v ₀ = 10 м/с. Площа перерізу отвору шланга S = 5 см². Визначте масу m струменя, що знаходиться у повітрі.

Домашнє завдання:

1. Під яким кутом α до горизонту потрібно направити струмінь води, щоб висота її підйому була дорівнює дальності?

L від гармати він впаде на землю?

2. Під кутом α = 60° до горизонту кинуто тіло з початковою швидкістю ν_o=20 м/с. Через який час t воно буде рухатися під кутом β = 45° до горизонту?

3. Камінь кидають горизонтально з вершини гори, схил якої утворює кут α з горизонтом. З якою швидкістю v₀ потрібно кинути камінь, щоб він впав на схил гори на відстані L від вершини?

Тема: Рівномірний рух тіла по колу. Період і частота обертання. Кутова швидкість

Дата добавления: 2014-11-29