Матеріальна точка - фізика, уроки
1. Організаційний етап (1 хв)
На даному етапі відбувається взаємне вітання вчителя і учнів; перевірка відсутніх по журналу.
2. Мотиваційний етап (5 хв)
Сьогодні на уроці ми маємо повернутися до вивчення механічних явищ. У 7 класі ми вже стикалися з механічними явищами і перед тим як приступити до вивчення нового матеріалу давайте згадаємо:
- Що таке механічний рух?
- Що таке рівномірне механічне рух?
- Що таке швидкість?
- Що таке середня швидкість?
- Як визначити швидкість якщо ми знаємо відстань і час?
У 7 класі ми з вами вирішували досить прості завдання на знаходження шляху, часу або швидкості руху. Якщо згадати, то найскладнішим завданням було знайти середню швидкість.
В цьому році ми більш детально розглянемо, які види механічного руху існують, як описати механічний рух будь-якого виду, що робити, якщо швидкість протягом руху змінюється і т.д.
Вже сьогодні ми з вами познайомимося з основними поняттями, які допомагають описати як кількісно, так і якісно механічний рух. Ці поняття є дуже зручними інструментами при розгляді будь-якого виду механічного руху.
Пишемо число і тему уроку «Матеріальна точка. Система відліку"
Сьогодні на уроці ми маємо відповісти на питання:
- Що таке матеріальна точка?
- Чи завжди можна застосовувати поняття матеріальна точка?
- що таке система відліку?
- З чого складається система відліку?
- Які види систем відліку існують?
3. Вивчення нового матеріалу (25 хв)
У навколишньому світі все знаходиться в безперервному русі. Що ж розуміється під словом «Рух»?
Рух - будь-яка зміна, що відбувається в навколишньому світі.
Найбільш простим видом руху є вже відоме нам механічний рух.
При вирішенні будь-яких завдань, що стосуються механічного руху, необхідно вміти описувати цей рух. А що значить «описати рух тіла»?
Це означає, що потрібно визначити:
1) траєкторію руху;
2) швидкість руху;
3) шлях пройдений тілом;
4) положення тіла в просторі в будь-який момент часу
Наприклад, запускаючи марсохід на Марс, астрономи ретельно розраховують положення Марса в момент приземлення марсохода на поверхню планети. А для цього потрібно обчислити, як змінюються з часом напрямок і модуль швидкості руху Марса і траєкторію руху Марса.
З курсу математики нам відомо, що положення точки в просторі задається за допомогою системи координат.
А що нам робити, якщо у нас не крапка, а тіло? Адже кожне тіло складається з величезної кількості точок, кожна з яких має власну координату.
При описі руху тіла, яке має розміри, виникають і інші питання. Наприклад, як описати рух тіла, якщо при русі тіло ще й обертається навколо власної осі. У подібному випадку крім власної координати, кожна точка даного тіла має своїм призначенням руху і власним модулем швидкості.
Як приклад можна привести будь-яку з планет. При обертанні планети протилежні точки на поверхні мають протилежний зміст руху. Причому чим ближче до центру планети, тим менше швидкість у точок.
Як тоді бути? Як описати рух тіла, яке має розмір?
Виявляється у багатьох випадках можна скористатися поняттям, яке має на увазі, що розмір тіла як би пропадає, а маса тіла залишається. Таке поняття називається матеріальною точкою.
Матеріальною точкою називається тіло, розмірами якого в умовах розв'язуваної задачі можна знехтувати.
Матеріальних точок в природі не існує. Матеріальна точка - це модель фізичного тіла. За допомогою матеріальної точки вирішується досить велика кількість завдань. Але застосовувати заміну тіла на матеріальну точку не завжди можна.
Якщо в умовах розв'язуваної задачі розмір тіла не надає особливого впливу на рух, тоді можна таку заміну зробити. Але якщо розмір тіла починає впливати на рух тіла, то заміна неможливо.
Є ситуації, в яких тіло можна приймати за матеріальну точку:
1) Якщо відстань, яку проходить кожна точка тіла набагато більше, ніж розмір самого тіла.
Наприклад, за матеріальну точку дуже часто розглядають Землю, якщо досліджують її рух навколо Сонця. Дійсно добове обертання планети мало вплине на річний обіг навколо Сонця. Але якщо ми вирішуємо завдання з добовим обертанням, то потрібно обов'язково врахувати форму і розмір планети. Наприклад, якщо потрібно визначити час сходу або заходу Сонця.
2) При поступальному русі тіла
Дуже часто бувають випадки, коли рух тіла поступально. Це означає, що всі точки тіла рухаються в одному напрямку і з однаковою швидкістю.
Наприклад, людина піднімається на ескалаторі. Дійсно, людина просто стоїть, але кожна точка рухається в тому ж напрямку і з тією ж швидкістю, що і людина.
Трохи пізніше ми з вами потренуємося визначати ситуації, в яких можна приймати тіло за матеріальну точку, а в яких ні.
Крім матеріальної точки нам потрібен ще один інструмент, за допомогою якого можна описати рух тіла. Цей інструмент називається системою відліку.
Будь-яка система відліку складається з трьох елементів:
1) З самого визначення механічного руху випливає перший елемент будь-якої системи відліку. «Рух тіла відносно інших тіл». Ключова фраза - щодо інших тіл. Тобто щоб описати рух нам потрібна відправна точка, від якої будемо відраховувати відстань і взагалі оцінювати положення тіла в просторі. Таке тіло називається тілом відліку.
2) Знову ж з визначення механічного руху слід другий елемент системи відліку. Ключова фраза - з плином часу. Це означає, що для опису руху нам необхідно визначити час руху від початку в кожній точці траєкторії. А для відліку часу нам потрібні годинник.
3) А третій елемент ми з вами вже озвучували на самому початку уроку. Для того, щоб задати положення тіла в просторі нам потрібна система координат.
Таким чином, системою відліку називається система, яка складається з тіла відліку, пов'язаної з ним системою координат і годинника.
Системи відліку бувають безлічі видів. Ми з вами розглянемо види системи відліку по системам координат.
декартова система відліку
полярна система відліку
сферична система відліку
Ми з вами будемо користуватися декартовій системою двох видів: одновимірної і двомірної.
4. Закріплення вивченого матеріалу (13 хв)
Виконуються завдання на презентації; + №№ 3,5.
5. Домашнє завдання (1 хв)
Виписати в фізичний словник визначення: