В) приложены к разным телам и поэтому не могут компенсировать друг друга.
Класс Урок _____
Тема: Третий закон Ньютона. Решение задач. Цель: - познакомить с законом, углубить понятие «сила», «ускорение», взаимодействие тел;
- формирование умения анализировать, сравнивать, делать выводы, выдвигать гипотезы, применять при решении задач;
- воспитать наблюдательность, познавательный интерес;
Тип урока: изучение нового материала
Ход урока
I. Организационный момент
Приветствие. Отметка отсутствующих.
II. Фронтальный опрос
1. Как называется явление сохранения скорости постоянной, если на него действуют другие тела?
2. Сформулировать закон Ньютона
3. Как математически записать второй закон Ньютона?
Тест по материалу повторения – « Первый, второй законы Ньютона».
1. Инерция – это …
2.Причиной ускорения тела является …
3.Масса тела – это …
4. Первый закон Ньютона по-другому называется …
5.Второй закон Ньютона читается так…
6. Второй закон Ньютона записывается так:
7. Какова масса тела, которому сила в 10Н сообщит ускорение 2м/с2
III. Изучение нового материала
Сегодня на уроке мы переходим к изучению третьего закона динамики, который дает объяснение многим явлением нашей с вами жизни. Узнаем почему человек двигается по земле, почему разрушаются дорожные покрытия и т.д.
Для того чтобы ответить на вопросы проведем два эксперимента.
Ударьте рукой по столу. Ваши ощущения ? Ударьте сильнее. Что чувствуете? Почему?
|
|
|
Обобщим все сказано, продолжив мою фразу: «При взаимодействии тел…»
Мы уже отмечали, что понятие силы применимо только к двум или более телам. То есть, в механике, любое воздействие тел друг на друга — это взаимодействие. Иными словами, всякому действию есть противодействие. Можно привести очень много примеров подобных взаимодействий в механике.
 
| Классический пример взаимодействия тел — это притягивание одной лодки, находясь в другой лодке. Независимо от того, с какой силой вы будете притягивать к себе лодку, лодка в которой находитесь вы, тоже начнет двигаться навстречу другой лодке. Ударяя ракеткой по теннисному мячу, вы ясно можете ощутить отдачу в руке, то есть, обратное действие мяча на ракетку, вызванное вашим ударом. Можно привести ещё множество примеров, но суть одна: всякое действие вызывает противодействие. Как видно из всех приведенных примеров, силы, с которыми тела действуют друг на друга равны по модулю и противоположны по направлению |
Итак, два компонента ядра классической механики, нами установлены. Это первый и второй законы Ньютона. Какова же третья структурная единица ядра классической механики?
формулировка третьего закона Ньютона такова: силы, с которыми тела действуют друг на друга, равны по модулям и направлены по одной прямой в противоположные стороны: Запишите III закон Ньютона на языке математики:
|
|
|
У некоторых из вас мог возникнуть вопрос: что происходит в момент, когда мы бросаем камень? Ведь, по третьему закону Ньютона, камень будет действовать на нас с той же силой, что и мы на него при броске, только эта сила будет направлена в противоположную сторону. Почему же тогда, мы не отлетаем назад?
Давайте разберемся с этим вопросом. Камень действительно действует на нас с той же силой, только вот сила, требуемая для того чтобы сдвинуть человека с места, гораздо больше, чем сила, с которой мы бросаем камень. Из математического описания третьего закона Ньютона следует, что отношение модулей ускорений взаимодействующих друг с другом тел, обратно пропорционально отношению их масс: С другой стороны, опыты показывают, что при всех видов взаимодействий ускорения тел, которые взаимодействуют, обратно пропорциональны массам этих тел:
Из этого соотношения с учетом того, что ускорения, которые достают тела в результате взаимодействия, направленные в противоположные стороны, можно записать:
Согласно второму закону Ньютона, 
где 
1 - сила, действующая на первое тело, a 2 - на второе.
|
|
|
Поэтому 1 = - 2. Это равенство выражает третий закон Ньютона:
Ø два тела взаимодействуют друг с другом с силами, направленными вдоль одной прямой, равными по модулю и противоположными по направлению.
Третий закон Ньютона утверждает, что силы всегда возникают» парами. Такие силы иногда называют силами действия и противодействия. При этом безразлично, какую из двух сил назвать силой действия, а какую - силой противодействия.
5. Свойства сил, с которыми тела взаимодействуют
Силы, с которыми взаимодействуют два тела:
а) имеют ту же физическую природу, поскольку обусловлены одной взаимодействием;
б) одинаковые по модулю и направлены вдоль одной прямой противоположно друг другу;
в) приложены к разным телам и поэтому не могут компенсировать друг друга.
6. Примеры проявления третьего закона Ньютона
Третий закон Ньютона показывает, что действие одного тела на другое имеет взаимный характер. Однако часто мы видим или чувствуем) действие, которое распространяется только на одно из двух тел, взаимодействующих, в то время, как действие на второе тело остается незамеченной.
Согласно третьего закона Ньютона, камень притягивает Землю с такой же силой, с которой Земля притягивает камень. Поэтому, когда камень падает, он и Земля - оба движутся с ускорениями навстречу друг другу. Однако ускорение Земли меньше ускорения камня в столько раз, во сколько раз масса Земли больше массы камня. Поэтому мы и замечаем часто только одну силу взаимодействия двух - силу, действующую на камень со стороны Земли. А с аналогичным модулем сила, действующая на Землю со стороны камня, остается незамеченной.
|
|
|
В завершение урока можно рассмотреть несколько примеров проявления третьего закона Ньютона.
1. Явление отдачи. Сила, действующая на снаряд со стороны пушки, равна по модулю силе, действующей на пушку со стороны снаряда в момент выстрела. В автоматической стрелковому оружию явление отдачи используется для перезарядки оружия.
2. Реактивное движение. С огромной скоростью выбрасывая продукты сгорания топлива обратно, ракета действует на них с необычайной силой. С такой же по модулю, но направленной вперед, силой продукты сгорания действуют на ракету.
3. Взаимодействие Земли и Солнца, Луны и Земли, движение планет и других небесных тел.
4. Движение транспортных средств.
Пример решения задачи.
| Задача. Мяч массой 300 г ударился в стену с силой 0,6 Н. Каков модуль ускорения после отскока от стены? | 
|
Рассмотрим интересный пример. В 1654 году, физик Отто фон Герике, провёл знаменитый опыт в городе Магдебурге. Опыт был проведен с целью доказать существование атмосферного давления. Для осуществления своего эксперимента, Герике взял два медных полушария (которые впоследствии начали называть Магдебургские полушария). Он соединил эти полушария и выкачал из получившейся сферы весь воздух. После этого, 16 лошадей (по 8 с каждой стороны) пытались разорвать полушария, но безуспешно. Таким образом, этот эксперимент доказал, что атмосферное давление действительно существует. При поздних расчетах выяснилось, что для того чтобы разорвать магдебургские полушария необходимо было запрячь по 13 ломовых лошадей с каждой стороны.
Теперь, давайте рассмотрим эту ситуацию подробнее и подумаем, можно ли было добиться того же эффекта, обойдясь меньшим количеством лошадей? Поскольку лошади топтались на месте, никакого ускорения сфера не получила. Значит, по второму закону Ньютона, равнодействующая сила равна нулю. Иными словами, обе восьмёрки лошадей тянули полушария сферы в разные стороны с одинаковой по модулю силой. А теперь давайте представим, что мы заменим одну из восьмёрок лошадей на некий неподвижный предмет, который лошади не в состоянии сдвинуть (например, крепостная стена). В этом случае, по третьему закону Ньютона действие стены на второе полушарие было бы точно таким же, как и действие восьмёрки лошадей.
Таким образом, мы выяснили, что Отто фон Герике мог обойтись и восемью лошадьми. Впрочем, это не говорит о том, что Герике не понимал этого. Возможно, вторая восьмерка лошадей использовалась просто для зрелищности.
Еще одним ярким примером проявления третьего закона Ньютона являются двойные звезды.
 
| Двойная звезда представляет собой систему из двух гравитационно связанных звезд, которые вращаются по замкнутым орбитам вокруг общего центра масс. Это явление, конечно, должно рассматриваться не только с точки зрения третьего закона Ньютона, но и с точки зрения закона всемирного тяготения, о котором мы поговорим чуть позже. Третий закон Ньютона говорит нам о том, что обе звезды действуют друг на друга с одинаковой по модулю силой. Именно поэтому, орбиты таких звезд всегда стабильны (то есть звезды вращаются по замкнутым орбитам с определенной периодичностью). Таким образом, все планеты, находящиеся в системе двойных звезд, тоже двигаются по стабильным орбитам. |
IV. Заключение, закрепление
Решение качественных задач
1. Земля притягивает вас с силой равной 600 Н. С какой силой Вы действуете на Землю?
2. Комар ударяется о лобовое стекло автомобиля. Что может сказать о силах взаимодействия и об ускорениях, полученными телами?
О каких законах идет речь?
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 31; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!