کاربرد قانون بقای تکانه در ارائه فناوری. ارائه در مورد فیزیک "تحرک بدن

برای استفاده از پیش نمایش ارائه، یک حساب Google ایجاد کنید و وارد آن شوید: https://accounts.google.com

شرح اسلاید:

نبض. قانون بقای حرکت ارائه توسط معلم فیزیک، دبیرستان شماره 507 Pavlyuk A.I. 2011

در مورد تغییر ناپذیری در جهان ... "من قبول دارم که در جهان ... مقدار معینی از حرکت وجود دارد که هرگز افزایش یا کاهش نمی یابد، بنابراین، اگر یک جسم دیگری را به حرکت در آورد، به همان اندازه حرکت خود را از دست می دهد. می بخشد.» در قرن هفدهم، برای اولین بار مقادیری که در پدیده های خاص باقی می مانند، نشان داده شد.

نبض. قانون بقای حرکت تکانه بدن. تکانه نیرو. قانون بقای حرکت کاربرد قانون بقای تکانه - حرکت واکنشی.

پدیده ها را توضیح دهید ...

قانون دوم نیوتن F=ma a = v- v 0 / t Ft = mv - mv 0 p = m v - ضربه بدن p = kg m/s SI Ft - ضربه نیرو. mv - mv 0 - تغییر در نبض بدن

قانون دوم نیوتن در شکل ضربه: تکانه یک نیرو برابر است با تغییر تکانه بدن. تکانه یک کمیت برداری است. همیشه در جهت با بردار سرعت منطبق است.

اگر دو یا چند جسم فقط با یکدیگر تعامل داشته باشند (در معرض نیروهای خارجی نباشند)، آنگاه این اجسام یک سیستم بسته را تشکیل می دهند. تکانه هر یک از اجسام موجود در یک سیستم بسته می تواند در نتیجه تعامل آنها با یکدیگر تغییر کند. یک قانون بسیار مهم برای توصیف وجود دارد - قانون بقای حرکت.

قانون بقای تکانه: مجموع برداری تکانه های یک سیستم بسته اجسام تغییر نمی کند.

ضربه کاملا الاستیک - مدلی از ضربه که در آن انرژی جنبشی کل سیستم حفظ می شود. 2. سرعت اجسام با جرم های مختلف به نسبت جرم اجسام بستگی دارد.

برای توصیف ریاضی ساده‌ترین ضربه‌های کاملاً الاستیک، از موارد زیر استفاده می‌شود: قانون بقای تکانه، قانون بقای انرژی، تأثیر کاملاً کشسان اجسام با جرم‌های نابرابر و انرژی‌ها به صورت اسکالر جمع می‌شوند ! برخورد کاملاً کشسان اجسام با جرم مساوی

ضربه کاملا الاستیک مرکزی هنگامی که هر دو توپ دارای جرم یکسانی باشند (m 1 = m 2)، اولین توپ پس از برخورد متوقف می شود (v 1 = 0) و دومی با سرعت v 2 = v 1 حرکت می کند، یعنی توپ ها تبادل می کنند. سرعت ها (لحظه ها) ضربه مرکزی توپ ها برخوردی است که در آن سرعت توپ ها قبل و بعد از برخورد در امتداد خط مراکز هدایت می شود.

پس از یک برخورد غیر ارتجاعی، توپ‌ها با زاویه مشخصی از هم دور می‌شوند، اگر جرم توپ‌ها یکسان باشد، بردارهای سرعت توپ‌ها پس از برخورد غیرکشسانی همیشه عمود بر هر کدام هستند. دیگر

ضربه مطلقاً غیرکشسان ضربه ای است که در نتیجه مولفه های سرعت اجسام با یک ضربه کاملاً غیر ارتجاعی برابر می شوند، قانون بقای تکانه برآورده می شود، اما قانون بقای انرژی مکانیکی ارضا نمی شود (بخشی. انرژی جنبشی اجسام در حال برخورد، در نتیجه تغییر شکل های غیر کشسان، به انرژی گرمایی تبدیل می شود.

حرکت جت حرکت جت حرکتی است که زمانی رخ می دهد که قسمتی از آن با سرعت معینی از بدن جدا شود. ویژگی این حرکت این است که بدن بدون هیچ گونه تعامل خارجی با اجسام دیگر می تواند شتاب و سرعت بگیرد.

برای مثال، رانش جت توسط موشک انجام می شود. در هنگام خروج، محصولات احتراق سرعت مشخصی نسبت به موشک دریافت می کنند. طبق قانون بقای تکانه، موشک همان تکانه گاز را دریافت می کند، اما در جهت دیگر هدایت می شود. قانون بقای تکانه برای محاسبه سرعت موشک مورد نیاز است.

وظیفه: قبل از پرتاب موشک Mr υ r = 0، m g υ g = 0 پس از پرتاب اگر میانگین سرعت گازهای خروجی اگزوز 1 کیلومتر بر ثانیه و جرم سوخت 80٪ باشد، موشک با چه سرعتی حرکت می کند. از مجموع جرم موشک؟ m r υ r m g υ g

حرکت جت در حیات وحش: حرکت جت در چتر دریایی، ماهی مرکب، اختاپوس و سایر موجودات زنده ذاتی است.

حرکت جت را می توان در دنیای گیاهان نیز یافت. در کشورهای جنوبی و در سواحل دریای سیاه ما، گیاهی به نام "خیار دیوانه" رشد می کند. با رسیدن دانه ها فشار زیادی در داخل میوه ایجاد می شود که در نتیجه میوه از بستر جدا شده و دانه ها با نیروی زیادی به بیرون پرتاب می شوند. خود خیارها در جهت مخالف پرواز می کنند. "خیار دیوانه" بیش از 12 متر شلیک می کند.

در فناوری، نیروی محرکه جت در حمل و نقل رودخانه ای (قایق با موتور جت آبی)، در هوانوردی، فضانوردی و امور نظامی یافت می شود.

یک توپ سبک که با سرعت 10 متر بر ثانیه حرکت می کند با یک توپ سنگین در حالت استراحت برخورد می کند و یک ضربه کاملاً کشسان بین توپ ها رخ می دهد. پس از برخورد، توپ ها در جهت مخالف با سرعت مساوی پرواز می کنند. چند بار جرم توپ ها متفاوت است راه حل:

یک بلوک با جرم 600 گرم که با سرعت 2 متر بر ثانیه حرکت می کند، با یک بلوک ثابت به جرم 200 گرم برخورد می کند، تغییر انرژی جنبشی اولین بلوک را پس از برخورد مشخص کنید. ضربه مرکزی و کاملاً الاستیک در نظر گرفته می شود. راه حل:

دو توپ به ترتیب 200 گرم و 600 گرم در تماس با نخ های عمودی یکسان به طول 80 سانتی متر آویزان می شوند. توپ اول با زاویه 90 درجه منحرف می شود. نسبت انرژی جنبشی توپ های سنگین و سبک بلافاصله پس از برخورد مرکزی کاملاً کشسان آنها چقدر خواهد بود؟ راه حل:

یک توپ با جرم 100 گرم، که به صورت افقی با سرعت 5 متر بر ثانیه پرواز می کند، به طور مطلق به یک توپ ثابت با جرم 400 گرم برخورد می کند، که روی نخی به طول 40 سانتی متر آویزان است. توپ معلق روی یک ریسمان پس از برخورد با چه زاویه ای منحرف می شود؟

برخورد غیرمرکزی دو توپ با جرم های مختلف، که یکی از آنها قبل از برخورد در حالت استراحت بود: مثال 1 را در نظر بگیرید - تکانه های قبل از برخورد. 2- تکانه های پس از برخورد. 3- نمودار پالس. لطفا توجه داشته باشید: پیش بینی تکانه های هر دو توپ پس از برخورد به محور OY باید از نظر قدر یکسان باشد و دارای علائم متفاوت باشد تا مجموع آنها برابر با صفر باشد.

بیایید به نمونه هایی نگاه کنیم هنگام شلیک یک اسلحه، پس زدن رخ می دهد - پرتابه به جلو حرکت می کند و اسلحه به عقب می چرخد. پرتابه و تفنگ دو جسم متقابل هستند. سرعتی که یک تفنگ در هنگام پس زدن بدست می آورد فقط به سرعت پرتابه و نسبت جرم بستگی دارد.

بیایید به نمونه هایی نگاه کنیم که نیروی محرکه جت بر اساس اصل پس زدن است. در موشک، هنگام سوختن سوخت، گازهایی که تا دمای بالا گرم شده اند با سرعت بالایی نسبت به موشک از نازل خارج می شوند.

بیایید به تکرار تئوری ادامه دهیم! کمیت فیزیکی برابر با نصف حاصلضرب جرم یک جسم در مجذور سرعت آن، انرژی جنبشی جسم نامیده می‌شود. قضیه انرژی جنبشی یک جسم: نیروی حاصل از آن جسم برابر است با تغییر انرژی جنبشی آن A = E k 2 – E k 1 انرژی بالقوه یک جسم در میدان گرانش برابر است با کار انجام شده توسط گرانش هنگامی که جسم به سطح صفر E p = mg پایین می آید. h انرژی پتانسیل یک جسم تغییر شکل الاستیک برابر است با کار نیروی الاستیک در حین انتقال از حالت معین به حالت با تغییر شکل صفر 2 2kx E p

بیایید به تکرار تئوری ادامه دهیم! قانون بقای انرژی در فرآیندهای مکانیکی: مجموع انرژی جنبشی و پتانسیل اجسامی که یک سیستم بسته را تشکیل می دهند و توسط نیروهای گرانشی و کشسانی با یکدیگر برهم کنش دارند بدون تغییر باقی می ماند A - انرژی جنبشی توپ. B انرژی بالقوه توپ است. C کل انرژی مکانیکی توپ است.

پورتال آموزشی "دانشگاه من" - www. دانشگاه موی ru دانشکده اصلاحات آموزشی - www. edu - reforma. Common crawl en برخوردهای غیر الاستیک و الاستیک یک ضربه کاملا غیر کشسان یک برهمکنش ضربه ای است که در آن اجسام به یکدیگر متصل می شوند (به هم می چسبند) و به عنوان یک جسم حرکت می کنند. ضربه کاملاً الاستیک برخوردی است که در آن انرژی مکانیکی سیستمی از اجسام حفظ می شود. در بسیاری از موارد، برخورد اتم ها، مولکول ها و ذرات بنیادی از قوانین برخورد کاملاً کشسان پیروی می کند.

بیایید یک مثال را بر اساس قوانین مکانیک در نظر بگیریم، "رفتار" توپ های بیلیارد، که برخورد آنها با یکدیگر و با دیواره های میز بیلیارد را می توان کاملاً الاستیک در نظر گرفت، از نظر ریاضی دقیق توصیف شده است. در این حالت، تأثیرات می توانند تأثیر مرکزی یا غیر مرکزی باشند.

بیایید به کار تمرینی برویم. پس از یک برخورد خارج از مرکز الاستیک، دو جسم با جرم مشابه در چه زاویه ای می توانند از هم جدا شوند؟ بیایید یک نمودار از تکانه بسازیم، قانون بقای تکانه را با در نظر گرفتن برابری جرم ها اعمال کنیم: طبق قانون بقای انرژی با جرم های مساوی: اولین مورد از این برابری ها به این معنی است که بردارهای سرعت تشکیل می شوند. یک مثلث، و دومی به این معنی است که قضیه فیثاغورث برای این مثلث معتبر است، یعنی مستطیل است. زاویه مورد نیاز زاویه بین پاها است، یعنی برابر با 90 درجه است.

D/z: پورتال آموزشی "دانشگاه من" - www. دانشگاه موی ru

در طول کلاس ها

1. مرحله سازمانی (1 دقیقه)

گزارش از افسر وظیفه تمایل به کار فعال و نشان دادن بهترین توانایی های خود.

2. مطالعه مطالب جدید.(23 دقیقه)

بچه ها، موضوع درس ما «تکانه بدنی. قانون بقای تکانه"

معرفی .

اجازه دهید مطالعه مطالب جدید را با اظهارات لئوناردو داوینچی (1452 - 1519) شروع کنم، ما او را به عنوان یک هنرمند می شناسیم، اما او نه تنها یک نقاش بزرگ بود، بلکه یک ریاضیدان، مکانیک و مهندس بزرگ بود که بیشتر به او توجه می کرد. شاخه های مختلف فیزیک مدیون اکتشافات مهمی هستند.

بیانیه«دانش دختر تجربه است»؛ «مفسر طبیعت تجربه است. او هرگز فریب نمی دهد...»; "تئوری فرمانده است، تمرین سربازان است." اما این آزمایش به خودی خود، بدون استفاده از دستگاه ریاضی، یک مشاهده باقی می ماند.

هیچ تحقیق انسانی نمی تواند ادعا کند که یک علم واقعی است مگر اینکه از اثبات ریاضی استفاده کند، و هیچ قطعیتی وجود ندارد که یکی از علوم ریاضی را نتوان به کار برد.

امروز در درس ما نه تنها آزمایش ها را انجام می دهیم، بلکه آنها را به صورت ریاضی اثبات می کنیم.

معرفی مفهوم تکانه

با دانستن قوانین اساسی مکانیک، در درجه اول سه قانون نیوتن، به نظر می رسد که می توان هر مشکلی را در مورد حرکت اجسام حل کرد. بچه ها، من چند آزمایش به شما نشان می دهم، و شما فکر می کنید، آیا در این موارد می توان مسائل را فقط با استفاده از قوانین نیوتن حل کرد؟

آزمایش مشکل.

تجربه شماره 1 غلتاندن گاری سبک به سمت پایین هواپیمای شیبدار. او جسمی را که در مسیرش قرار دارد حرکت می دهد.

فعل و انفعال گاری (برخورد کوتاه مدت گاری و بدنه، ضربه) بسیار کم است و بنابراین تشخیص قدرت برهمکنش آنها دشوار است.

تجربه شماره 2 چرخاندن یک چرخ دستی باردار

آزمایش شماره 3 تغییر زاویه شیب هواپیما برای افزایش سرعت گاری بارگیری شده

بدن مسافت بیشتری را طی می کند.

نتیجه :

قوانین نیوتن حل مسائل مربوط به یافتن شتاب جسم متحرک را در صورتی که تمام نیروهای وارد بر جسم مشخص باشند ممکن می سازد، اما تعیین نیروهای وارد بر جسم اغلب بسیار دشوار است. . همانطور که در آزمایشات ما بود.

مشاهده محتویات سند
"درس - ارائه در مورد فیزیک: "قانون بقای حرکت""

نبض.

معلم فیزیک دبیرستان MKOU Zonal

بزوگلوف ویکتور ویکتورویچ

• مفهوم تکانه بدن را درک کنید
• قانون بقای حرکت را مطالعه کنید
• شناسایی اشیاء و فرآیندها از دیدگاه کل و اجزا
• یک تکلیف یادگیری را بر اساس همبستگی آنچه قبلاً شناخته شده و آموخته شده و آنچه هنوز ناشناخته است بنویسید
• توسعه توانایی ابتکار عمل در سازماندهی اقدامات مشترک
• حل مسائل را با استفاده از قانون بقای یاد بگیرید

• 1. هنگامی که آهنربا به سرعت روی توپ حرکت می کند، توپ به سختی از جای خود حرکت می کند، وقتی آهنربا به آرامی روی توپ حرکت می کند، توپ بعد از آهنربا شروع به حرکت می کند.

• 3. گلوله ای به جرم 10 گرم که با سرعت 5 متر بر ثانیه حرکت می کند را می توان با یک ورقه مقوا متوقف کرد. گلوله ای با جرم 10 گرم که با سرعت 900 متر بر ثانیه حرکت می کند را نمی توان حتی با کمک سه تخته ضخیم متوقف کرد.
• 4. پس زدن هنگام شلیک از تفنگ یا تفنگ.

• 1. نتیجه برهمکنش اجسام نه تنها به مقدار نیرو، بلکه به زمان عمل آن نیز بستگی دارد.
• 2. برای مشخص کردن حرکت یک جسم، مقادیر جرم و سرعت حرکت مهم است.
• 3. در سیستم بسته اجسام، تکانه سیستم حفظ می شود.

• I - نیروی تکانه.
• ضربه یک نیرو برابر است با حاصل ضرب بردار نیرو و زمان عمل آن.
• جهت ضربه نیرو با جهت نیرو منطبق است.
• [ I ]=[ F ]  [ t ] = نیوتن  ثانیه = N  s

• p - تکانه بدن (رنه دکارت، 1596-1650)
• تکانه یک جسم برابر است با حاصل ضرب جرم جسم و سرعت حرکت آن.
• جهت حرکت بدن با جهت سرعت بدن منطبق است.
• [ p ]=[ m ]  [  ]=
• کیلوگرم  متر در ثانیه = (kg  m)/s

• قوانین نیوتن حل مسائل مربوط به یافتن شتاب جسم متحرک را در صورتی که همه نیروهای وارد بر جسم مشخص باشند ممکن می سازد. اما اغلب تعیین نیروهای وارد بر بدن بسیار دشوار است.
• بنابراین، برای حل بسیاری از مشکلات، از کمیت فیزیکی مهم دیگری استفاده می شود - تکانه بدن

• تکانه یک نیرو برابر است با تغییر تکانه بدن (قانون دوم نیوتن در شکل ضربه).

• مطابق با قانون سوم نیرو نیوتن اف 1 و اف 2 مدول برابر و در جهت مخالف:
• اف 1 = -F 2
• طبق قانون 2 : متر 1 آ 1 =- متر 2 آ 2
• شتاب : آ 1 = (v / 1 v 1 ) /t ; آ 2 = (v / 2 -v 2 ) /t
• متر 1 (v / 1 v 1 ) / t = - m 2 (v / 2 v 2 ) /t معادله را به تی
• ما گرفتیم: متر 1 (v / 1 -v 1 ) = -m 2 (v / 2 -v 2 )
• یا: متر 1 v / 1 -m 1 v 1 =- متر 2 v / 2 +m 2 v 2
• بیایید عبارات معادله را گروه بندی کنیم:
• متر 1 v / 1 + متر 2 v / 2 = متر 1 v 1 +m 2 v 2
• با توجه به اینکه متر v = ص
• آر / 1 +ص / 2 = ص 1 + ص 2
• سمت راست معادلات نشان دهنده تکانه کل توپ ها پس از برهم کنش آنها است و ضلع سمت چپ نشان دهنده تکانه کل توپ ها قبل از تعامل است.
• پیش بینی ها در محور X: متر 1 v 1 ایکس + متر 2 v 2 برابر = متر 1 v / 1x +m 2 v / 2 ایکس

• مجموع بردار گشتاور اجسامی که یک سیستم بسته را تشکیل می دهند برای هر گونه برهمکنش اجسام با یکدیگر ثابت می ماند.

• حرکت واکنشی حرکت کل بدن به دلیل جدا شدن قسمتی از بدن از آن است.
• برای یک موشک، فرمول این است:
• که در آن M و m به ترتیب جرم موشک و گاز هستند، u و  به ترتیب سرعت موشک و گاز هستند.
• K.E. تسیولکوفسکی

• موشک، موتور جت در هوانوردی، فضانوردی
• قایق های جت.
• حرکت موجودات زنده: ماهی مرکب، اختاپوس

• اگر میانگین سرعت گازهای خروجی 1 کیلومتر بر ثانیه و جرم سوخت 80 درصد کل جرم موشک باشد، موشک با چه سرعتی حرکت می کند؟

• پسری به وزن 50 کیلوگرم از قایق 200 کیلوگرمی که با سرعت 1 متر بر ثانیه در جهت افقی با سرعت 7 متر بر ثانیه (نسبت به ساحل) حرکت می کند، می پرد. سرعت قایق بعد از پریدن پسر چقدر است اگر پسر از عقب در خلاف جهت حرکت قایق بپرد.

سکویی با ماسه به وزن 20 تن در طول مسیر راه آهن با سرعت 1 متر بر ثانیه حرکت می کند. با پرتابه ای به وزن 50 کیلوگرم که به صورت افقی با سرعت 800 متر بر ثانیه پرواز می کند گرفتار می شود و بدون انفجار به شن سقوط می کند. سکوی پرتابه گیر کرده در شن با چه سرعتی حرکت می کند؟

• یک ورزشکار (وزن او 80 کیلوگرم است) روی اسکیت روی یخ صاف می ایستد و گلوله توپی به وزن 8 کیلوگرم را در دستان خود نگه می دارد. سپس گلوله توپ را به صورت افقی پرتاب می کند. سرعت دوم نسبت به یخ 20 متر بر ثانیه است. ورزشکار بعد از فشار با چه سرعتی حرکت می کند؟

حل مشکلات تاثیر

• وضعیت:

با چه چیزی برابر است v 1 پس زدن اسلحه m 1 = 4 کیلوگرم هنگام شلیک گلوله m 2 = 5 گرم بر ثانیه v 2 = 300 متر بر ثانیه؟

• پرتابه m 1 = 100 کیلوگرم در حال پرواز از v 1 =500m/s، به داخل ماشینی با شن m 2 = 10 t می افتد و در آن گیر می کند. چه سرعتی v 2 اگر به سمت پرتابه حرکت می کرد، کالسکه ای به دست می آورد v 2 = 10 متر بر ثانیه؟

• وضعیت:
• این پرتابه که با سرعت 500 متر بر ثانیه پرواز می کرد، به دو تکه منفجر شد. سرعت قطعه اول به وزن 5 کیلوگرم در جهت حرکت پرتابه 200 متر بر ثانیه افزایش یافت. سرعت قطعه دوم را اگر جرم آن 4 کیلوگرم باشد تعیین کنید.

• § 21.22
• سابق. 20 (2)، 21 (1)
• کتاب درسی A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik "فیزیک-9".
• در صورت تمایل می توانید از موضوعی که مطالعه کرده اید نقاشی بکشید.

• V. Yaآموزش زیبایی شناسی در آموزش فیزیک. کتاب برای معلمان - "روشنگری" مسکو 1986.
• V. A. Volkovتحولات درس فیزیک پایه نهم. - مسکو "VAKO" 2004.
• A. A. Kharitonovaکتاب درسی تاریخ فیزیک - سارانسک 2003.
• ویرایش شده توسط پروفسور B.I. Spassky. خواننده در فیزیک. -روشنگری مسکو 1987.
• I. I. موکرواطرح های درس بر اساس کتاب درسی A.V. Peryshkin "فیزیک. کلاس نهم.” - ولگوگراد 2003.

شرح اسلاید:

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24
الگوریتم حل مسائل با موضوع "قوانین حفاظت" 1) شرایط مسئله را به دقت مطالعه کنید، ماهیت فیزیکی پدیده ها و فرآیندهای در نظر گرفته شده در مسئله را درک کنید، سوال اصلی مسئله را درک کنید. 2) به طور ذهنی وضعیت توصیف شده در مسئله را تصور کنید، هدف راه حل را پیدا کنید، داده ها و مقادیر ناشناخته را به وضوح برجسته کنید. 3) بیان مختصری از مسئله را یادداشت کنید. به طور همزمان تمام مقادیر را در واحدهای SI بیان کنید. 4) یک نقاشی بکشید که وضعیت قبل و بعد از رویداد را نشان دهد. 5) با بررسی سیستم برای بسته شدن و/یا قانون بقای انرژی مطابق با آنچه در نقشه نشان داده شده است، قانون بقای تکانه (در طرح ریزی بر روی محور انتخاب شده) را بنویسید (از یک طرف، آنچه نشان داده شده است). "قبل"، از سوی دیگر، آنچه "پس از" بود). سطح انرژی پتانسیل صفر را انتخاب کنید. 6) یک معادله یا سیستم معادلات را برای یک کمیت مجهول حل کنید، یعنی. مشکل را به شکل کلی حل کنید 7) اگر همه کمیت ها مشخص نیستند، برای یافتن آنها می توانید از الگوریتمی برای حل مسائل در موضوع "دینامیک" استفاده کنید. 8) مقدار مورد نیاز را پیدا کنید. 9) واحد کمیت را تعیین کنید. بررسی کنید که منطقی است یا خیر. 10) عدد را محاسبه کنید. 11) پاسخ "حماقت" را بررسی کنید و آن را یادداشت کنید.
قبل از
m1
متر مربع
قانون بقای حرکت
m1V1+m2V2=(m1+m2)V
ایکس
در طرح ریزی بر روی محور X:
m1V1+m2V2=(m1+m2)V
V=
m1V1+m2V2
m1+m2
m1V1-m2V2=(m1+m2)V
V=
m1V1-m2V2
m1+m2
m1
متر مربع
V1
V2
V
V1
V2
V
1) پسر به گاری می رسد (به سمت گاری می دود) و روی آن می پرد. سپس با هم حرکت می کنند. جرم پسر m1 است، جرم گاری m2 است. سرعت پسر V1، سرعت چرخ دستی V2. الگوریتم
بعد از
قبل از
بعد از
2) 200 کیلوگرم سنگ خرد شده در بالای یک چرخ دستی به وزن 800 کیلوگرم ریخته شد و در امتداد یک مسیر افقی با سرعت 0.2 متر بر ثانیه غلتید. سرعت چرخ دستی چقدر کاهش یافت؟ الگوریتم
قبل از:
بعد از:
راه حل:
داده شده: m1=800 kg =0.2 m/s m2=200 kg
ایکس
m1
متر مربع
m1+m2
گاو:
پاسخ: سرعت 0.04 متر بر ثانیه کاهش یافت
بعد، ابعاد، اندازه
3) یک ماهیگیر به وزن 60 کیلوگرم از کمان به سمت عقب قایق حرکت می کند. یک قایق به طول 3 متر و جرم 120 کیلوگرم نسبت به آب چقدر حرکت می کند؟ الگوریتم
راه حل:
قبل از:
بعد از:
با توجه به: m1 = 60 kgl = 3 mm2 = 120 kgS - ?
ox: 0=-m1V1+(m1+m2)V2
ما فرض می کنیم که حرکت ماهیگیر و قایق یکنواخت است
در معادله جایگزین کنید
0= -m1 +(m1+m2)
ل
تی
س
تی
S==1 متر
60*3
180
m1l=(m1+m2)S
S=
m1l
m1+m2
پاسخ: قایق 1 متر حرکت کرده است.
V1=
ل
تی
V2=
س
تی
متر مربع
m1
m1
متر مربع
V1
V2
1
1
=>
=>
ایکس
4) شکارچی از یک قایق بادی سبک شلیک می کند. اگر جرم شکارچی با قایق 70 کیلوگرم، جرم شلیک 35 گرم و متوسط ​​سرعت اولیه شلیک 320 متر بر ثانیه باشد، قایق در لحظه شلیک چه سرعتی کسب می کند؟ هنگام شلیک، لوله تفنگ زاویه ای 60 درجه نسبت به افقی ایجاد می کند. الگوریتم
راه حل:
قبل از:
بعد از:
با توجه به: m1 = 70 kgm2 = 0.035 kgV2 = 320 m/sα = 60 درجه V1 - ?
ox: 0= -m1V1+m2V2cosα
m1V1=m2V2cosα
V1= = 0.08 m/s
0.035*320*S
70
V1=
m2V2 cos α
m1
بعد، ابعاد، اندازه
پاسخ: سرعت قایق 0.08 متر بر ثانیه است
α
m1
V1
متر مربع
V2
ایکس
5) یک نارنجک که به صورت افقی با سرعت 10 متر بر ثانیه در حال پرواز بود به دو تکه به جرم 1 کیلوگرم و 1.5 کیلوگرم منفجر شد. سرعت قطعه بزرگ پس از پارگی افقی به 25 متر بر ثانیه افزایش یافت. سرعت و جهت حرکت قطعه کوچکتر را تعیین کنید. الگوریتم
راه حل:
بعد از:
قبل از:
(m1+m2)V = - m1V1+m2V2
m1V1 = m2V2 – (m1+m2)V
V1=
m2V2 – (m1+m2)V
m1
V1= = 12.5 m/s
1,5 * 25 – (1+1,5) * 10
1
پاسخ: سرعت قطعه کوچکتر 12.5 متر بر ثانیه است.
داده شده:V= 10 m/sm1= 1 kgm2= 1.5 kgV2= 25 m/sV1 - ?
V
متر مربع
m1
V1
V2
ایکس
قانون بقای تکانه در پرتاب به محور X:
6) یک گلوله با سرعت 400 متر بر ثانیه به صورت افقی پرواز می کند، جعبه ای را که روی یک سطح ناهموار افقی ایستاده است سوراخ می کند و با سرعت * V0 به حرکت در همان جهت ادامه می دهد. جرم جعبه 40 برابر جرم گلوله است. ضریب اصطکاک لغزشی بین جعبه و سطح M = 0.15 است. جعبه چقدر قبل از اینکه سرعت آن 20 درصد کاهش یابد حرکت کرده است. دینامیک الگوریتم (USE)
داده شده: = 400m/s = ѕm2= 40m1μ=0.15 =0.8S - ?
=>
من.
راه حل:
قبل از:
بعد از:
بیایید قانون بقای تکانه را بنویسیم
=>
=>
بیایید قانون دوم نیوتن را بنویسیم
II.
گاو:
اوه:
=>
=>
پاسخ: 0.75 متر.
7) جسمی به وزن 3 کیلوگرم آزادانه از ارتفاع 5 متری سقوط می کند، پتانسیل و انرژی جنبشی جسم را در فاصله 2 متری از سطح زمین بیابید. الگوریتم
راه حل:
قبل از:
بعد از:
با توجه به:m= 3 kgh= 5 kgh’= 2 kgEp’، Ek’- ?
ساعت
ساعت
Ep=mgh، Ek=0
Ep=3 * 9.8 * 5=150 J
Ep'=mgh'
Ep'= 3 * 9.8 * 2=60
طبق قانون بقای انرژی:
Ep= Ep' + Ek'
Ek = 90 J
پاسخ: Ep’=60 J; Ek’=90 J
Ep=0
8) یک سنگ به صورت عمودی به سمت بالا با سرعت اولیه 10 متر بر ثانیه پرتاب می شود. انرژی جنبشی سنگ در چه ارتفاعی h برابر با انرژی پتانسیل آن است؟ الگوریتم
راه حل:
قبل از:
بعد از:
داده شده: = 10 m/s - ?
ساعت
قانون بقای انرژی
h= = 2.5 متر.
100
4 * 9.8
پاسخ: h= 2.5 متر.
=>
Ep=0
9) باری به وزن 25 کیلوگرم روی بند ناف به طول 2.5 متر آویزان می شود تا حداکثر تا چه ارتفاعی می توان بار را به پهلو منتقل کرد تا طناب در حین نوسانات آزاد بیشتر نشکند؟ حداکثر نیروی کششی که طناب می تواند بدون شکستگی تحمل کند، الگوریتم 550 N. است
راه حل:
داده شده: m= 25 kg = 2.5 mTmax = 550 Nh - ?
y
Ep=mgh، Ek=0
میلی گرم
1
ساعت
آ
تی
2
تی
طبق قانون بقای انرژی هنگام حرکت از نقطه 1 به نقطه 2
Ep=Ek
=>
یعنی باید سرعت را در نقطه 2 پیدا کرد
طبق قانون دوم نیوتن در جلد 2
فرافکنی روی oy:
، جایی که
به معنای
جواب: 1.5 متر.
پویایی شناسی
Ep=0
10) یک بازیگر سیرک با وزن 60 کیلوگرم از ارتفاع 4 متری به داخل توری کشیده می افتد اگر تور به اندازه 1 متر خم شود؟ الگوریتم
طبق قانون بقای انرژی
انرژی پتانسیل یک مش تغییر شکل یافته
قبل از:
بعد از:
جواب: 6000 نیوتن
بیایید محاسبه کنیم:
Ek=0
Ep=mg(h+x)
داده شده:m= 60 kgh= 4 m x = 1 mF - ?
ایکس
Ep=0
ساعت
قبل از:
بعد از:
هنرمند در معرض نیروی کشسانی از مش است
=>
F=
2 * 60 * 9,8(4+1)
1
=6000 نیوتن
11) آونگی به جرم m با زاویه α نسبت به عمود کج می شود. وقتی آونگ از موقعیت تعادل خود عبور می کند، کشش در رشته چقدر است؟ الگوریتم
راه حل:
داده شده:mαT - ?
1
ساعت
آ
تی
میلی گرم
y
2
تی
طبق قانون دوم نیوتن در جلد 2:
فرافکنی روی oy:
=>
=>
1
طبق قانون بقای انرژی در هنگام انتقال از نقطه 1 به نقطه 2 Ep=Ek
=>
بیایید جایگزین کنیم
=>
جایگزین می کنیم و می گیریم
1
T=m(2g(1-cosα)+g)=mg(2-2cosα+1)=mg(3-2cosα)
پویایی شناسی
Ep=0
12) جسمی با سرعت 8 متر بر ثانیه با زاویه 60 درجه نسبت به افقی از سطح زمین پرتاب می شود. مقدار سرعت آن را در ارتفاع 1.95 متر بیابید
داده شده: = 8 m/сh = 1.95 mα = 60 درجه - ?
راه حل:
=>
ساعت
بعد از:
قبل از:
بیایید بررسی کنیم که آیا بدن می تواند به ارتفاع h1 برسد یا خیر
سوال مشکل منطقی است
=>
=>
=>
پاسخ: 5 متر بر ثانیه
y
ایکس
Ep=0
13) یک جسم بدون اصطکاک در امتداد یک سطح افقی صاف با سرعت 5 متر بر ثانیه می لغزد و وارد یک لغزنده متحرک با ارتفاع 1.2 متر می شود اگر جرم لغزنده تا چه ارتفاعی بالا می رود 5 برابر جرم بدن است؟ الگوریتم
داده شده: = 5m/sH= 1.2mm2= 5m1h - ?
راه حل:
ساعت
بعد از:
برای یافتن V1 قانون بقای تکانه را می نویسیم
=>
=>
سرعت بر روی m1
جواب: 1.04 متر.
قبل از:
بیایید قانون بقای انرژی را بنویسیم
Ep=0
14) دو جسم با جرم 1/18 کیلوگرم به سمت یکدیگر حرکت می کنند. سرعت بدنه اول 4 متر بر ثانیه، دومی 8 متر بر ثانیه است. در اثر برخورد کاملاً غیر ارتجاعی اجسام چقدر گرما آزاد می شود؟ الگوریتم
داده شده: = 4 m/s = 8 m/sm1=m2= 1/18 کیلوگرم Q - ?
راه حل:
ایکس
قبل از:
بعد از:
طبق قانون بقای انرژی، مقدار گرمای آزاد شده برابر با اتلاف انرژی مکانیکی (در مورد ما، انرژی جنبشی) است.
بیایید سرعت نهایی را از قانون بقای تکانه پیدا کنیم
در طرح ریزی بر روی OX:
=>
زیرا m1=m2
از اینجا:
m1=m2=m را جایگزین کنید
جواب: 2 ج
15) در ارتفاع معین سرعت گلایدر 10 متر بر ثانیه بود. سرعت گلایدر را هنگام پایین آمدن 40 متر تعیین کنید. الگوریتم مقاومت هوا را نادیده بگیرید
داده شده: = 10 m/сh1-h2 = 40 m - ?
راه حل:
قبل از:
بعد از:
قانون بقای انرژی
پاسخ: 30 متر بر ثانیه.
Ep=0
16) دو جسم به جرم m1 و m2 با یک نقطه تعلیق مشترک به نخ هایی به طول یکسان متصل شده و - یکی به چپ و دیگری به راست - در یک زاویه منحرف می شوند. اجساد در همان زمان رها می شوند. وقتی به هم ضربه می زنند به هم می چسبند. نسبت ارتفاعی که اجسام پس از چسبیدن به هم بالا می‌آیند به ارتفاعی که حرکت رو به پایین خود را از آنجا شروع کرده‌اند، تعیین کنید. الگوریتم
داده شده: m1m2
قبل از:
بعد از:
توپ های برافراشته => قسمت گزارش شده
زیرا زاویه ها با هم برابرند، سپس ارتفاعات برابر هستند
قبل از ضربه، Ep از توپ ها به Ek تبدیل شد
به معنای
ضربه غیر کشسان است یعنی در لحظه ضربه
به علاوه
ایکس
Ep=0
قانون بقای تکانه در پرتاب به OX:
=>
در لحظه بلند کردن توپ ها ZSE انجام می شود
از اینجا:
پاسخ:
بازگشت
17) الگوریتم ضربه الاستیک
قبل از:
بعد از:
من
بدن m2 به ارتفاع h بلند شد و به Ep گفته شد. قبل از ضربه، Ep به Ek تبدیل شد.
=>
II
در لحظه ضربه، ZSI و ZSE انجام می شود
1
=>
حل سیستم
به معنای،
=>
بیایید 1 را جایگزین کنیم
به علاوه
Ep=0
=>
III
پس از ضربه، توپ ها به ارتفاعات h1 و h2 بالا می روند. ZSE در حال انجام است
=>
=>
بازگشت
18) یک توپ سنگین بدون اصطکاک در امتداد یک لوله شیبدار می لغزد و یک "حلقه مرده" به شعاع R را تشکیل می دهد. توپ از چه ارتفاعی باید شروع به حرکت کند تا در نقطه بالای مسیر از ناودان جدا نشود؟ الگوریتم
داده شده: Rh - ?
راه حل:
طبق قانون بقای انرژی
=>
=>
=>
برای یافتن V در نقطه 2، قانون II نیوتن را می نویسیم
بیایید روی OY پروژه کنیم:
- شتاب مرکزگرا
در مورد محدود کننده
=>
بیایید 1 را جایگزین کنیم
پاسخ: 2.5R
پویایی شناسی
Ep=0
19) دو توپ الاستیک روی نخ های نازک کنار هم آویزان می شوند تا در یک ارتفاع و لمس باشند. جرم توپ ها m1 = 10g و m2 = 15g است. یک توپ با جرم m1 با زاویه α=60 درجه منحرف می شود. نسبت طول نخ ها را تعیین کنید تا آونگ دوم با زاویه بزرگتری منحرف شود. برخورد کاملاً الاستیک در نظر گرفته می شود. الگوریتم (المپیاد)
داده شده: m1 = 0.01kgm2 = 0.015kgα = 60 درجه
راه حل:
بیایید کار را به 3 مرحله تقسیم کنیم:
من یک توپ به جرم m1 را منحرف می کنم
قانون S.E.
=>
پیدا خواهیم کرد
=>
به معنای
II در لحظه ضربه، ZSE و ZSI انجام می شود
=>
به علاوه
Ep=0
بیایید سیستم را حل کنیم
=>
2
1
بیایید جایگزین کنیم
1
2
=>
=>
به معنای
=>
III توپ ها پس از ضربه بالا می آیند
Z.S.E.
به معنای
از اینجا
یا
پاسخ:
بازگشت
20) فنر بدون وزن با سفتی k = 100 نیوتن بر متر به دینامومتر متصل می شود که یک کاسه بی وزن ثابت روی آن آویزان است. یک تکه پلاستیک از ارتفاع h = 20 سانتی متر با سرعت اولیه صفر روی یک کاسه می افتد. پلاستیلین به کاسه می‌چسبد و حداکثر قرائت دینامومتر F = 5 N است. جرم پلاستیلین چقدر است؟ الگوریتم (استفاده)
داده شده: k= 100N/mh= 0.2 m = 0F= 5nm- ?
راه حل:
سطح انرژی پتانسیل صفر را انتخاب کنید
Ep=0
قبل از:
بعد از:
بیایید قانون بقای انرژی را بنویسیم
از اینجا
جایی که
پاسخ: 0.05 کیلوگرم
21) یک بلوک با جرم m1=500g از ارتفاع 0.8 متر به سمت پایین صفحه شیبدار می لغزد و در حال حرکت در امتداد صفحه افقی، با یک بلوک ثابت به جرم m2=300g برخورد می کند. با فرض اینکه برخورد کاملا غیر کشسان است، تغییر انرژی جنبشی کل بلوک را در نتیجه برخورد تعیین کنید. اصطکاک در حین حرکت را می توان نادیده گرفت. فرض کنید که صفحه شیبدار به آرامی به یک صفحه افقی تبدیل می شود. الگوریتم (استفاده)
داده شده: m1= 0.5 kgm2= 0.3 kgh= 0.8 m = 0Ftr= 0ΔEk= ?
قبل از:
بعد از:
I. وقتی یک بلوک می لغزد، قانون بقای انرژی
=>
II. برخورد. ضربه غیر ارتجاعی
ZSI اجرا می شود، ZSE اجرا نمی شود
=>
پاسخ: اک 1.5 جی کاهش یافت
Ep=0
22) توپی که روی نخی به طول 90 سانتی متر آویزان است از حالت تعادل خود به زاویه 60 درجه منتقل شده و رها می شود. در لحظه ای که توپ از موقعیت تعادل عبور می کند، گلوله ای که به سمت توپ با سرعت 300 متر بر ثانیه در حال پرواز است مورد اصابت قرار می گیرد که توپ را سوراخ کرده و با سرعت 200 متر بر ثانیه به صورت افقی به بیرون پرواز می کند و پس از آن توپ توپ را سوراخ می کند. به حرکت خود در همان جهت ادامه می دهد و با زاویه 39 درجه منحرف می شود. نسبت جرم توپ و گلوله را تعیین کنید (جرم توپ بدون تغییر در نظر گرفته می شود، قطر توپ در مقایسه با طول نخ ناچیز است، cos 39° = 7/9) الگوریتم (USE)
داده شده: = 0.9α = 60° = 300m/s = 200m/sβ = 39°cos 39° = 7/9
راه حل:
Ep=0
سطح انرژی پتانسیل را روی صفر قرار دهید
بیایید کار را به 3 مرحله تقسیم کنیم:
I. توپ از حالت I به حالت II.
قانون بقای انرژی:
=>
=>
=>
بیایید h1 را تعریف کنیم
=>
=>
=>
=>
به علاوه
II. لحظه تاثیر:
ZSI انجام می شود، ZSE انجام نمی شود
FSI در طرح ریزی بر روی محور X
III. توپ با زاویه 39 درجه بالا می رود و منحرف می شود
ZSE:
بیایید محاسبه کنیم
جواب: 100
بازگشت
23) یک توپ با جرم M = 240 گرم روی یک میز افقی صاف قرار دارد که به فنری با سفتی k = 40 kN/m متصل است. انتهای دیگر فنر ثابت است. گلوله ای به جرم m=10 گرم به توپ برخورد می کند و در لحظه برخورد دارای سرعت اولیه 400 متر بر ثانیه است که در امتداد محور فنر هدایت می شود. گلوله در توپ گیر می کند. دامنه نوسانات توپ را پس از ضربه تعیین کنید. الگوریتم
داده شده:M= 0.24 kgk= N/mmm= 0.01 kg =400 m/s xm - ?
راه حل:
Ep=0
بیایید سطح صفر انرژی پتانسیل را تعیین کنیم
بیایید کار را به 2 مرحله تقسیم کنیم:
I. لحظه تاثیر
ZSI انجام می شود، ZSE انجام نمی شود
=>
سرعت توپ و گلوله
=>
II. هنگامی که توپ حرکت می کند، Ek آن به لحظه فشرده سازی کامل فنر در Ep تبدیل می شود
=>
=>
پاسخ: 0.04 متر.
بعد از:
قبل از:
24) سرعت اولیه پرتابه ای که به صورت عمودی به سمت بالا شلیک می شود 160 متر بر ثانیه است. در نقطه حداکثر برش، پرتابه به 2 قطعه منفجر شد که جرم آنها به نسبت 1:4 است. قطعات در جهات عمودی پراکنده شدند و قطعه کوچکتر با سرعت 200 متر بر ثانیه به پایین پرواز کرد و به زمین افتاد. سرعتی که قطعه بزرگتر در لحظه برخورد با زمین داشت را تعیین کنید. مقاومت هوا را نادیده بگیرید. الگوریتم (استفاده)
داده شده: =160 m/s = = 200 m/s
راه حل:
حل مسئله را به 3 مرحله تقسیم می کنیم
I. پرتابه به سمت بالا پرواز می کند
بعد از:
قبل از:
قانون بقای انرژی
=>
=>
II. لحظه ترکیدن پوسته
قانون بقای حرکت:
=>
=>
=>
بعد از:
قبل از:
برای قطعه اول، قانون بقای انرژی
=>
=>
=>
به علاوه
Ep=0
=>
=>
III. برای قطعه دوم (بدون مقاومت در برابر باد)
بعد از:
قبل از:
پاسخ: 162.8 متر بر ثانیه
بازگشت
الگوریتم حل مسائل «دینامیک» ترسیم کنید. تمام نیروهای وارد بر آن را رسم کنید، محورها را انتخاب کنید، بردارهای معادله حاصل را روی محورها بنویسید و معادله را حل کنید معادلات) برای کمیت مورد نظر.
6, 9, 11, 18

اسلاید 2

اهداف درس:

قانون بقای حرکت را استخراج و فرموله کنید. نمونه هایی از اعمال قانون بقای تکانه را در نظر بگیرید. استفاده از قانون بقای حرکت هنگام حل مسائل را در نظر بگیرید.

اسلاید 3

بدانید:

تدوین قانون بقای تکانه؛ بیان ریاضی قانون بقای تکانه؛ کاربرد قانون بقای تکانه. قادر به: استنباط قانون بقای حرکت; قانون بقای تکانه را تدوین کنید. قانون بقای حرکت را هنگام حل مسائل به کار ببرید.

اسلاید 4

دست گرمی بازی کردن

تکانه بدن چیست؟ عبارت ریاضی حرکت بدن را بنویسید. تکانه یک جسم با چه واحدهایی اندازه گیری می شود؟

اسلاید 5

تکانه یک کمیت فیزیکی برداری است که برابر با حاصل ضرب جرم یک جسم و سرعت آن است. (کیلوگرم متر بر ثانیه)

اسلاید 6

چه چیزی را تکانه نیرو می نامیم؟ عبارت ریاضی تکانه نیرو را بنویسید. ضربه نیرو در چه واحدهایی اندازه گیری می شود؟

اسلاید 7

تکانه یک نیرو حاصل ضرب یک نیرو و زمان عمل آن است.

اسلاید 8

قانون بقای حرکت

در یک سیستم بسته، مجموع برداری تکانه های تمام اجسام موجود در سیستم برای هر گونه فعل و انفعالات اجسام این سیستم با یکدیگر ثابت می ماند.

اسلاید 9

تسیولکوفسکی کنستانتین ادواردویچ (1857-1935)

دانشمند و مخترع روسی، بنیانگذار فضانوردی مدرن. در زمینه آیرودینامیک و دینامیک موشک، تئوری هواپیما و کشتی های هوایی کار می کند.

اسلاید 10

کاربرد قانون بقای تکانه

پیشرانه جت بر اساس اصل پس زدن است. در موشک، هنگام سوختن سوخت، گازهایی که تا دمای بالا گرم شده اند با سرعت بالایی نسبت به موشک از نازل خارج می شوند.

اسلاید 11

کاربرد قانون بقای تکانه

اسلاید 12

تجلی قانون بقای تکانه

هنگام شلیک اسلحه، پس زدن رخ می دهد - پرتابه به جلو حرکت می کند و اسلحه به عقب می چرخد. پرتابه و تفنگ دو جسم متقابل هستند.

اسلاید 13

تثبیت

مردی در یک قایق نشسته و روی سطح دریاچه استراحت کرده است. در یک لحظه بلند می شود و از عقب به سمت کمان می رود. سرنوشت قایق چه خواهد شد؟ پدیده را بر اساس قانون بقای تکانه توضیح دهید.