Какой физической величиной характеризуют инертные свойства тел
Анонимный вопрос · 7 декабря 2018
3,2 K
Для характеристики инертности тела в поступательном движении введена инерционная масса (скалярная величина).
Для характеристик инертности тела во вращательных движениях введены моменты инерции (скалярные величины):
- осевой момент инерции,
- центробежный момент инерции,
- геометрические моменты инерции,
- момент инерции относительно плоскости,
- центральный момент инерции,
а также тензор инерции (тензорная величина).
Для характеристики способности тела участвовать в гравитационном взаимодействии введена гравитационная масса (скалярная величина).
В химии газы, ранее известны как инертные из-за предполагаемого отсутствия участия в каких-либо химических реакциях, были переименованы в благородные газы, так как стало известно, что эти газы реагируют с образованием химических соединений, например, тетрафторида ксенона.
Термин «инертный» также может быть применён в относительном смысле, как «не реакционно-способный».
Мои интересы: разнообразны, но можно выделить следующие: литература, история…
Для характеристики инертности тела введена такая величина, как масса, чем она больше, тем выше инертность, то есть больше времени потребуется телу для совершения движения.
Что такое молния?Если разряд , то поток электронов ,вызванный чем?Куда им в воздухе стремиться!Как образуются молнии?
Люблю читать, смотреть фильмы, сериалы и аниме, играть в игры. Интересуюсь…
Я конечно не эксперт по молниям, но насколько я помню электрический заряд накапливается в облаках за счет трения капель воды, из которых состоит облако о воздух. В результате у облака есть электрический заряд, а у земли его нет, т.е. между землей и облаком образуется разность потенциалов, приводящая к электрическому разряду (молнии).
В чём отличие и в чём схожесть инерции и массы?
Всё довольно просто. Инерция — это сила, которая вынуждает тебя упасть в общественном транспортном средстве. А масса — это сила, которая вынуждает рядом стояющую полную женщину упасть на тебя.
Какое удовольствие является наибольшим?
Трансгуманист, frontend web-разработчик
То, что мы ощущаем как удовольствие является выбросом определенных нейромедиаторов в нейронах головного мозга.
Таким образом наибольшее удовольствие дает прямая стимуляция нейронов химическим (вещества), либо электрическим способом (электрод в нужную область).
Прочитать ещё 1 ответ
Физика, что такое векторная физическая величина?
Инженер, немного пилот. Физик, химик, электронщик-любитель. Независимый звукореж…
Векторная физическая величина — это, по простому, величина, которая имеет направление, то есть, характеризуется кроме величины, ещё и направлением. В отличие от понятия «вектор» в математике, некоторые векторные физические величины характеризуются ещё и точкой приложения (например, сила).
Прочитать ещё 1 ответ
Все ли тела совершают свободное падение одинаково и почему?
Обожаю точные науки и испытываю огромный интерес к творчеству. При таком…
Не совсем одинаково, если искать абсолютную точность, но приблизительно это так. Например, ускорение на полюсах Земли и на экваторе разное. Всё дело в установленном законе тяготения Ньютона. Универсальный ответ: таково устройство нашего мира.
Сила
1 этап Знакомство с обобщенным планом.
Задание 1:
Выберите верные ответы на
предложенные вопросы.
1.1) Что характеризует сила
1.
сила – величина, характеризующая действие одного тела на другое.
2. сила – величина, характеризующая инертность тела.
3. сила – величина, характеризующая изменение скорости по
направлению.
4. сила – величина, характеризующая изменение скорости по
величине.
1.2) По какому признаку определяют,
что к телу приложена сила
1. тело начинает двигаться равномерно.
2. тело изменяет направление движения.
3.
тело приобретает ускорение.
4. тело останавливается.
2) выберите правильное определение
силы
1. сила – это величина,
характеризующая действие одного тела на другое,
которое вызывает изменение скорости по направлению
2.сила –
величина, характеризующая действие одного тела на другое, которое вызывает
ускорение точек тела или его деформацию.
3. сила – это величина,
характеризующая действие одного тела на другое,
которое вызывает изменение скорости по величине.
4. нет верного варианта ответа.
3) выберите формулу для определения
силы, действующей на тело
1. F = m·х 3. F = m/х
2. F = m·а
4. F = m/а
4)
Какая это величина?
1. скалярная
2. векторная
5)
Единицы измерения.
1.
кг·м 3.
кг ·м/с2
2.
кг/м 4. кг ·м/с
6) С помощью какого прибора можно
измерить силу?
1. манометр 2.
динамометр 3. барометр
Задание 2: ознакомьтесь с обобщенным планом.
Обобщенный план для изучения физической величины – сила.
№ | Обобщенный план для изучения величины. | Характеристика физической величины – сила. |
1. | Явление или свойство тел характеризующее данной | сила – величина, |
2. | Определение величины. | сила – величина, |
3. | Формула, определяющая значение величины | F = m·а |
4. | Определение, какая это величина — векторная или | векторная |
5. | Единицы измерения данной величины. | кг ·м/с2 |
6. | Способы измерения величины | динамометр |
2 этап Усвоение и запоминание содержания отдельных пунктов
обобщенного плана.
Зfдание: решите задачи.
1. Явление или свойство тел характеризующее данной величиной.
Маневровый тепловоз массой 100 т
толкнул покоящийся вагон. Во время взаимодействия ускорение вагона было по
модулю в 5 раз больше ускорения тепловоза. Какова масса вагона?
1. 100т 3.
20т
2. 500т 4. 10т
2. Определение величины.
Равнодействующая всех сил, действующих на тело массой 10 кг,
равна 5 Н. Тело движется с ускорением
А) 0,4м/с2 Б)
0,5м/с2 В) 0м/с2 Г) 2,5м/с2
3. Формула, определяющая значение величины.
В данном задание программа позволяет ввести правильный ответ в
соответствующую клетку таблицы.
Заполните таблицу, где а ускорение, которое приобретает
тело массой m
под действием силы F.
а | ? «0,25» м/с2 | ? «2» м/с2 | 0.4 м/с2 | 2 м/с2 | 0,1 м/с2 | 5 см/с2 |
m | 8 кг | 3 г | 200 кг | 10 г | ?»200» | ?»20» т |
F | 2Н | 6 мН | ?»80»Н | ?»20»мН | 20 Н | 1кН |
4. Определение, какая эта величина — векторная или скалярная.
Найти равнодействующую трех сил по 200 Н каждая, если углы между
первой и второй ситами и между второй и третьей силами равны 600.
Вводится «
400 Н»
5. Единицы измерения данной величины.
Тело массой 5 кг, в результате действия на него силы приобретает
ускорение а = 7200 м/мин2. Определите эту силу, причем ее значение
получите в единицах измерения силы в системе Си.
Вводится «10» Н
6. Способы измерения величины.
Тело массой 200 г подвешено на пружине. Определите значение силы,
которую покажет динамометр.
Вводится « 2 Н»
3 этап Применение обобщенного плана.
Задание: решите задачи.
1. Явление или свойство тел характеризующее данной величиной.
Вагон массой 60т подходит к неподвижной платформе со скоростью
0,3 м/с и ударяется буферами, после чего платформа получает скорость 0,4м/с.
Какова масса платформы, если после удара скорость вагона уменьшилась до 0,2м/с?
Вводится « 15»т
2. Определение величины.
Трактор, сила тяги которого 15кН, сообщает прицепу ускорение
0,5м/с2. Какое ускорение сообщит тому же прицепу трактор развивающий
тяговое ускорение 60кН
Вводится «2»м/с2
3. Формула, определяющая значение величины.
Мяч массой 0,5 кг после удара, длящегося 0,02 с, приобретает
скорость 10 м/с. Найти среднюю силу удара.
Вводится «250» Н
4. Определение, какая эта величина — векторная или скалярная.
Моторная лодка движется с ускорением а = 2м/с2 под
действием трех сил: силы тяги двигателя F1 = 1000Н, силы ветра F2
=1000Н и силы сопротивления воды F3 = 414 Н. Сила F1
направлена на юг, сила F2 – на запад, а сила F3
противоположна направлению движения лодки. В каком направлении движется лодка и
чему равна е масса?
Вводится « на юго-запад»; « 500» кг.
5. Единицы измерения данной величины.
Тело массой 200 г, в результате действия на него силы приобретает
ускорение а = 3600 м/мин2. Определите эту силу, причем ее значение
получите в единицах измерения силы в системе Си.
Вводится « 0,2 »Н
6. Способы измерения величины.
1. Что покажут динамометры, если верхний динамометр опустить так,
чтобы груз объемом 0,2 дм3 оказался полностью погруженным в воду, но
не касался дна сосуда?
Вводится верхний «2»Н, нижний «10»Н
дата | № и тема урока |
15/2. Масса – мера инертности тела. Понятие силы как меры взаимодействия тел. |
ЗАДАЧИ УРОКА:
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ:
а).Сформировать представление об инертности как свойстве тел.
б).Сформировать понятие массы как физической величины.
в).Раскрыть зависимость результата взаимодействия тел от их свойств – инертности.
г).Ввести понятие силы как физической величины, характеризующей действие одного тела на
другое
РАЗВИВАЮЩИЕ:
а).Сформировать умения выделять действия тел, характеризовать действия силами (выделять
и обозначать силы, складывать несколько сил, измерять величину силы).
ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ:
а).В целях эстетического воспитания требовать от учащихся выполнения аккуратных и прави-
льных чертежей.
Тип урока – комбинированный.
Демонстрации: взаимодействие тел разной массы, измерение сил динамометром.
ТСО: ТВ, в/магнитофон, в/фильм.
План урока:
методы и
формы урока
этапы урока
время
мин
Сообщение
учителя.
1. Организационный момент.
а) задание на дом: опред. по тетради.
б) сообщение темы и задач урока.
1
1
1
Фронтальный опрос.
Работа с тестами.
2. Повторение ранее изученного материала.
1).Принцип явления инерции. Движение по инерции. Примеры.
2).Понятие ИСО, НСО. Примеры. Чем отличается ИСО от НСО?
3).Первый закон Ньютона. Границы его применимости.
4).Верно ли утверждение: если на тело действует сила, то оно сохраняет свою
скорость.
5).Верно ли утверждение: если на тело перестала действовать сила, то оно оста-
новилось?
7
Эвристическая
беседа.
Постановка и обсуждение опытов.
Фронтальный эксперимент.
Записи в тетради, ОК 7.
Выделение главного.
3. Изучение нового материала.
1.Учебная проблема. Зависят ли ускорения тел при их взаимодействии от свойств самих тел?
Э1. Взаимодействие тележек (взаимодействие бильярдного шара и теннисного мяча).
Вопросы: 1).Изменяется ли состояние тел при их взаимодействии?
2).Куда направлено ускорение? Как это доказать? Рисунок в тетрадь.
3).Одинаково ли изменяют скорость при взаимодействии разные тележки?
Вывод: при взаимодействии разные тела по-разному изменяют скорость – одни в большей степени, другие в меньшей; свойство тел по-разному изменять свою скорость при взаимодействии называют инертностью.
Свойство инертности, присущее всем телам, состоит в том, что для изменения скорости тела требуется некоторое время.
Закрепление понятия инертности: 1).Почему стекло трескается если ударить молотком по небольшой гире, и останется без изменения, а если ударить по большой гире?
2).Опыт с грузами, подвешенными на нити.
3).Можно ли мгновенно изменить скорость тела?
Из двух взаимодействующих тел то тело более инертно, которое медленнее изменяет свою скорость. Свойство инертности определяет ускорение тела при его взаимодействии с другим телом или телами и характеризуется особой величиной – массой. Цель науки – как можно точнее, на количественном языке изучить физические явления. Поэтому свойства тел характеризуют физически-ми величинами. Инертность свойство тела, которое характеризуется массой.
Масса – физическая величина, являющаяся количественной мерой инертности тела.
Учебная проблема. Как определить массу тела?
Ответ. Надо её измерить, т.е. сравнить массу данного тела с эталонной массой. Эталон массы, т.е. тело, массу которого принимают за единицу, специально создают.
Как сравнить массу тела с эталонной массой?
1 способ – прямое взаимодействие тела и эталонного тела: mэ/mт = ат/аэ – инерт-ная масса, mт = mэ ∙аэ/ат
2 способ – взвешивание – гравитационная масса.
Вопросы: 1).Взаимодействуют ли тела при сравнении их масс с помощью взвешивания?
2).Как экспериментально доказать, что масса ружья больше массы пули?
Свойства массы: а) постоянна при любых взаимодействиях и условиях;
б) аддитивна (складывается) – m = m1 + m 2 + …;
в) m гравитационная = m инертная;
г) изменяется при движении тел со скоростью, близкой к скорости света.
2.Учебная проблема. От чего зависит ускорение взаимодействующих тел? Зависит ли ускорение тела от величины действия на него? Умеем ли мы сравнивать действия одного тела на другое? Как охарактеризовать действие?
Опыты с прибором по кинематике и динамике. (С бильярдными шарами и теннисным мячом.)Вопросы:
1).Меняется ли ускорение тележки при изменении действия на неё со стороны нити (груза)?
2).Меняется ли направление ускорения, если изменить направление действия?
3).Чем различаются между собой действия тел друг на друга? (Направлением, модулем, точкой приложения.)
Виды взаимодействия тел:
— гравитационное (сила тяжести);
— электромагнитное (сила упругости, сила трения);
— сильное (ядерное);
— слабое (элементарные частицы).
Для характеристики действия одного тела на другое вводят физическую вели-чину – силу.
Сила – векторная физическая величина, являющаяся количественной характеристикой взаимодействия тел.
Свойства силы: а) сила F – причина ускорения или деформации тела;
б) сила F – характеризуется величиной (модулем), направ-лением (сила – вектор), точкой приложения.
Как и любая другая физическая величина, сила должна измеряться, т.е. сравни-ваться с эталонной силой. В качестве эталонной силы выбрана сила, которая за время 1 с изменяет скорость тела массой 1кг на 1 м/с. 1 Н = 1 кг∙м/с2.
На практике силу измеряют динамометром. Растянутая пружина оказывает определённое действие на тело. Силу этого действия можно принять за эталон-ную силу и значение силы определять по значению удлинения пружины.
Опыт. Измерение силы тяжести и силы трения с помощью динамометра.
Чаще всего на тело одновременно оказывается несколько действий. Каждое действие характеризуется силой. Как складывают силы?
1).Сложение сил, действующих по одной прямой.
2).Сложение сил, действующих под углом друг к другу (правило параллело-граммма).
3).Разложение сил по осям координат.
18
Просмотр в/фильма.
4. Закрепление изученного материала.
1).Просмотр в/фильма. Кассета №2: 1). «Масса тела» — 5 мин; 2). «Понятие силы» — 5 мин.
11
5. Итог урока. Рефлексия урока.
1). Что вам было интереснее всего в теме урока?
2). Что было наиболее трудно понять в теме урока?
1
Литература:
Пёрышкин А.В., Гутник Е.М. «Физика 9 класс», изд. «Дрофа», 2006 г.
Разные тела изменяют скорость под действием сил по-разному. Это свойство тел называется инертностью.
Инертность – свойство физических тел, от которого зависит величина получаемых ускорений при их взаимодействии.
Инерционные характеристики – это характеристики тела или системы тел. Среди инерционных характеристик различают: массу тела и момент инерции тела.
Масса тела (m) – мера инертности тела при поступательном движении. Она измеряется отношением величины приложенной силы к вызываемому ею ускорению: m= F/a,
где: m – масса; F– сила; a – ускорение.
Масса тела зависит от количества вещества, которым обладает тело и характеризует его свойство – как именно приложенная сила может изменить его движение. Одна и та же сила вызовет большее ускорение у тела с меньшей массой, чем у тела с большей массой.
В атлетизме при тренировке спортсмены используют штангу различной массы. Из личного опыта им известно, что придать штанге, имеющей большую массу ускорение значительно сложнее, чем штанге маленькой массы.
В случае вращательного движения мало знать массу тела, важно еще знать распределение масс относительно оси вращения. Например, фигурист при вращении прижимает руки к туловищу, а затем разводит их в стороны. Общая масса системы при этом не изменяется, а распределение масс становится другим, и это сказывается на движении, оно замедляется (Н.Б. Кичайкина, 2000). В механике существует характеристика, определяющая меру инертности тела во вращательном движении – момент инерции тела.
Момент инерции тела (J ) – мера инертности твердого тела при вращательном движении.
Момент инерции зависит от распределения массы относительно оси вращения. Его достаточно легко найти для простых геометрических фигур (шар, цилиндр и др.), но определить его в многозвенной системе тела человека при различных позах непросто.
Силовые характеристики.
Изменение скорости движения тел происходит под действием сил. Другими словами сила является не причиной движения, а причиной изменения движения. Силовые характеристики раскрывают связь действия силы с изменением движений. К силовым характеристикам при поступательном движении относятся:
· сила;
· импульс силы;
· импульс тела (количество движения).
Сила (F) – мера механического действия одного тела на другое. Сила определяется формулой: F=ma, где m – масса тела; a– ускорение.
Импульс силы (S) – мера воздействия силы на тело за промежуток времени. Эта механическая характеристика равна произведению силы на промежуток времени. Импульс силы характеризует площадь под кривой «время – сила» (рис. 3.2).
Значение импульса силы отталкивания не зависит от формы кривой «время-сила», а определяется только площадью под кривой. Зарегистрировать силу давления на опору позволяет методика тензодинамометрии. При этом характер кривой давления на опору зависит от уровня развития скоростно-силовых качеств спортсмена. Спортсмен, обладающий высоким уровнем развития скоростно-силовых качеств мышц ног способен развить высокий уровень силы за короткий промежуток времени.
Импульс тела (количество движения, Q) – векторная величина, характеризующая его способность передаваться другому телу. Импульс тела определяется по формуле: Q = mV.
Импульс тела имеет то же направление, что и скорость. Если тело покоится, его импульс равен нулю. При взаимодействии тел их импульсы могут быть переданы от одного тела к другому. Например, в результате взаимодействия тела человека с опорой изменяется импульс тела (количество движения тела). Чем больший импульс приобретает тело человека в результате взаимодействия с опорой, тем выше или дальше будет прыжок.
К силовым характеристикам при вращательном движении относятся:
· момент силы;
· импульс момента силы;
· кинетический момент.
Момент силы (М) – векторная величина, мера механического действия одного тела на другое при вращательном движении. Момент силы определяется по формуле: M= Fh, где h – плечо силы.
Плечо силы – перпендикуляр, опущенный из оси вращения на линию действия силы.
Костные звенья в организме человека представляют собой рычаги. При этом результат действия мышцы определяется не столько развиваемой ею силой, сколько моментом силы. Особенностью строения опорно-двигательного аппарата человека является небольшие значения плеч сил тяги мышц. В то же время внешняя сила, например, сила тяжести, имеет большое плечо (рис. 3.3). Поэтому для противодействия большим внешним моментам сил мышцы должны развивать большую силу тяги.
Момент силы считают положительным, если сила вызывает поворот тела против часовой стрелки, и отрицательным, при повороте тела по часовой стрелке. На рис. 3.3. сила тяжести гантели создает отрицательный момент силы, так как стремится повернуть предплечье в локтевом суставе по часовой стрелке. Сила тяги мышц-сгибателей предплечья создает положительный момент, так как стремится повернуть предплечье в локтевом суставе против часовой стрелки.
Импульс момента силы (Sм) – мера воздействия момента силы относительно данной оси за промежуток времени.
Кинетический момент (К) &‐ векторная величина, мера вращательного движения тела, характеризующая его способность передаваться другому телу в виде механического движения. Кинетический момент определяется по формуле: K=Jω.
Кинетический момент при вращательном движении является аналогом импульса тела (количества движения) при поступательном движении.
Пример. При выполнении прыжка в воду после выполнения отталкивания от мостика, кинетический момент тела человека (К) остается неизменным. Поэтому если уменьшить момент инерции (J), то есть произвести группировку, увеличивается угловая скорость ω. Перед входом в воду, спортсмен увеличивает момент инерции (выпрямляется), тем самым он уменьшает угловую скорость вращения.
Дата добавления: 2016-10-23; просмотров: 2165 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов
Читайте также:
Рекомендуемый контект:
Поиск на сайте:
© 2015-2020 lektsii.org — Контакты — Последнее добавление