Скачать презентацию на тему закон сохранения импульса. Презентация на тему "импульс тела"

Слайд 12

Вычисления:

А В С В результате поставленного эксперимента мы получили: mпистолета = 0,154 кг mснаряда = 0,04 кг АС= Lпистолета = 0,1 м Lснаряда = 1,2 м С помощью метромера мы определили время движения снаряда и пистолета, оно составило: tпистолета = 0,6 с tснаряда = 1,4 с Теперь определим скорость снаряда и пистолета во время выстрела по формуле: V= L/t Получили, что Vпистолета = 0,1:0,6 = 0,16 м/с Vснаряда = 1,2:1,4 = 0,86 м/с И наконец мы можем вычислить импульс двух этих тел по формуле: P=mV Получили: Рпистолета = 0,154 * 0,16 = 0,025 кг*м/с Рснаряда = 0,04 *0,86 = 0,034 кг*м/с mп*Vп = mс*Vс 0,025 = 0,034разногласие получилось в связи с действием силы трения на снаряд и погрешностью приборов. 0,1 м 1,2 м снаряд пистолет

Слайд 13

Виртуальная проверка закона сохранения импульса

Слайд 14

Примеры применения закона сохранения импульса

Закон строго выполняется в явлениях отдачи при выстреле, явлении реактивного движения, взрывных явлениях и явлениях столкновения тел. Закон сохранения импульса применяют: при расчетах скоростей тел при взрывах и соударениях; при расчетах реактивных аппаратов; в военной промышленности при проектировании оружия; в технике - при забивании свай, ковке металлов и т.д.

Слайд 15

Закон сохранения импульса лежит в основе реактивного движения.

Большая заслуга в развитии теории реактивного движения принадлежит Константину Эдуардовичу Циолковскому. Основоположником теории космических полетов является выдающийся русский ученый Циолковский (1857 - 1935). Он дал общие основы теории реактивного движения, разработал основные принципы и схемы реактивных летательных аппаратов, доказал необходимость использования многоступенчатой ракеты для межпланетных полетов. Идеи Циолковского успешно осуществлены в СССР при постройке искусственных спутников Земли и космических кораблей.

Слайд 16

Реактивное движение

Движение тела, возникающее вследствие отделения от него части его массы с некоторой скоростью, называют реактивным. Все виды движения, кроме реактивного, невозможны без наличия внешних для данной системы сил, т. е. без взаимодействия тел данной системы с окружающей средой, а для осуществления реактивного движения не требуется взаимодействия тела с окружающей средой. Первоначально система покоится, т. е. ее полный импульс равен нулю. Когда из системы начинает выбрасываться с некоторой скоростью часть ее массы, то (так как полный импульс замкнутой системы по закону сохранения импульса должен оставаться неизменным) система получает скорость, направленную в противоположную сторону.

Слайд 17

Выводы:

При взаимодействии изменение импульса тела равно импульсу действующей на это тело силы При взаимодействии тел друг с другом изменение суммы их импульсов равно нулю. А если изменение некоторой величины равно нулю, то это означает, что эта величина сохраняется. Практическая и экспериментальная проверка закона прошла успешно и в очередной раз было установлено, что векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, не изменяется.

Посмотреть все слайды

Ход урока

1. Организационный этап (1мин)

Доклад дежурного. Пожелание активно поработать и проявить свои лучшие способности.

2. Изучение нового материала. (23мин)

Ребята тема нашего урока “Импульс тела. Закон сохранения импульса”

Вступление .

Изучение нового материала разрешите начать с высказывания Леонардо да Винчи (1452 -1519) его мы знаем как художника, но он был не только великим живописцем, но и великим математиком, механиком и инженером, которому обязаны важными открытиями самые разнообразные отрасли физики.

Высказывание “Знание - дочь опыта”; “Истолкователем природы является опыт. Он не обманывает никогда…”; “Теория - полководец, практика - солдаты”. Но эксперимент сам по себе, без применения математического аппарата, остается наблюдением.

“Никакое человеческое исследование не может претендовать на то, чтобы быть истинной наукой, если оно не использует математических доказательств, и нет никакой уверенности там, где нельзя применить одну из математических наук”.

Сегодня на уроке мы с вами не только будем ставить опыты, но и доказывать их математически.

Введение понятия импульса

Зная основные законы механики, в первую очередь три закона Ньютона, казалось бы, можно решить любую задачу о движении тел. Ребята, я вам продемонстрирую опыты, а вы подумайте можно ли в этих случаях используя только законы Ньютона решить задачи?

Проблемный эксперимент.

Опыт №1. Скатывание легкоподвижной тележки с наклонной плоскости. Она сдвигает тело, находящееся на ее пути.

Взаимодействие тележки (кратковременное столкновение тележки и тела, удар) очень мало и поэтому силу их взаимодействия определить трудно.

Опыт №2. Скатывание нагруженной тележки

Опыт№3 Изменения угла наклона плоскости для увеличения скорости нагруженной тележки

Тело сдвигается на большее расстояние.

Вывод :

Законы Ньютона позволяют решать задачи связанные с нахождением ускорения движущегося тела, если известны все действующие на тело силы, но часто бывает очень сложно определить действующие на тело силы . Как это было в наших опытах.

Просмотр содержимого документа
«Урок - презентация по физике: "Импульс. Закон сохранения импульса" »

Импульс.

Учитель физики МКОУ Зональная СОШ

Безуглов Виктор Викторович

• Усвоить понятие импульса тела
• Изучить закон сохранения импульса
• Выделить объекты и процессы с точки зрения целого и частей
• Составлять учебную задачу на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено, и того, что еще неизвестно
• Развить способность брать на себя инициативу в организации совместного действия
• Научиться решать задачи на закон сохранения

• 1. При быстром движении магнита над шариком шарик едва сдвигается с места, при медленном движении магнита над шариком шарик начинает двигаться вслед за магнитом.

• 3. Пуля массой 10 г, движущаяся со скоростью 5 м/с, может быть остановлена листом картона. Пулю массой 10 г, движущуюся со скоростью 900 м/с, нельзя остановить даже с помощью трех толстых досок.
• 4. Отдача при выстреле из орудия, ружья.

• 1. Результат взаимодействия тел зависит не только от значения силы, но и от времени ее действия.
• 2. Для характеристики движения тела важны значения массы и скорости движения.
• 3.В замкнутой системе тел импульс системы сохраняется.

• I - импульс силы.
• Импульс силы равен произведению вектора силы на время её действия.
• Направление импульса силы совпадает с направлением силы.
• [ I ]=[ F ]  [ t ]= ньютон  секунда = Н  с

• p - импульс тела (Рене Декарт, 1596-1650)
• Импульс тела равен произведению массы тела на скорость его движения.
• Направление импульса тела совпадает с направлением скорости тела.
• [ p ]=[ m ]  [  ]=
• килограмм  метр в секунду =(кг  м)/с

• Законы Ньютона позволяют решать задачи связанные с нахождением ускорения движущегося тела, если известны все действующие на тело силы. Но часто бывает очень сложно определить действующие на тело силы.
• Поэтому для решения многих задач используют еще одну важнейшую физическую величину- импульс тела

• Импульс силы равен изменению импульса тела (второй закон Ньютона в импульсной форме).

• В соответствие с третьим законом Ньютона силы F 1 и F 2 равны по модулю и направлены в противоположные стороны:
• F 1 = -F 2
• По 2 закону : m 1 a 1 =- m 2 a 2
• Ускорение : a 1 = (v / 1 – v 1 ) / t ; a 2 = (v / 2 - v 2 ) / t
• m 1 (v / 1 – v 1 ) / t = - m 2 (v / 2 – v 2 ) / t сократим уравнение на t
• Получим: m 1 (v / 1 - v 1 ) = -m 2 (v / 2 - v 2 )
• Или: m 1 v / 1 – m 1 v 1 =- m 2 v / 2 + m 2 v 2
• Сгруппируем члены уравнения:
• m 1 v / 1 + m 2 v / 2 = m 1 v 1 + m 2 v 2
• Учитывая, что m v = р
• р / 1 +р / 2 = р 1 + р 2
• Правые части уравнений представляют собой суммарный импульс шаров после их взаимодействия, а левые–до взаимодействия
• Проекции на Ось Х: m 1 v 1 х + m 2 v 2х = m 1 v / 1х + m 2 v / 2 х

• Векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел между собой.

• Реактивное движение – движение всего тела за счёт отделения от него части тела.
• Для ракеты формула имеет вид,
• где М и m – массы ракеты и газа соответственно, u и  - скорости ракеты и газа соответственно
• К.Э. Циолковский

• Ракеты, реактивные двигатели в авиации, космонавтике
• Водометные катера.
• Движение живых существ: кальмаров, каракатиц, осьминогов

• С какой скоростью будет двигаться ракета, если средняя скорость выхлопных газов 1 км/с, а масса горючего составляет 80% от всей массы ракеты?

• С лодки массой 200 кг, движущейся со скоростью 1 м/с, прыгает мальчик массой 50 кг в горизонтальном направлении со скоростью 7 м/с (относительно берега). Какова скорость лодки после прыжка мальчика, если мальчик прыгает с кормы в противоположную сторону движению лодки.

По железнодорожному полотну движется платформа с песком массой 20 т со скоростью 1м/с. Её догоняет горизонтально летящий со скоростью 800м/с снаряд массой 50 кг и врезается в песок без взрыва. С какой скоростью будет двигаться платформа с застрявшем в песке снарядом?

• На гладком льду стоит спортсмен (его масса 80 кг) на коньках и держит в руках ядро массой 8 кг. Затем он бросает ядро горизонтально; последнее приобретает при этом скорость 20м/с относительно льда. С какой скоростью будет двигаться спортсмен после толчка?

Решение задач на отдачу

• УСЛОВИЕ:

Чему равна v 1 отдачи ружья m 1 = 4 кг при выстреле из него пули m 2 =5 г с v 2 = 300 м/с?

• Снаряд m 1 = 100 кг, летящий с v 1 =500м/с, попадает в вагон с песком m 2 = 10 т и застревает в нем. Какую скорость v’ 2 приобретает вагон, если он двигался навстречу снаряду с v 2 = 10м/с?

• УСЛОВИЕ:
• Снаряд, летящий со скоростью 500 м/с, разорвался на два осколка. Скорость первого осколка массой 5 кг возросла на 200 м/с в направлении движения снаряда. Определите скорость второго осколка, если его масса 4 кг.

• § 21,22
• упр. 20(2), 21(1)
• учебник А. В. Перышкин, Е. М. Гутник “Физика-9”.
• По желанию можно нарисовать рисунки по изученной теме

• В. Я. Лыков Эстетическое воспитание при обучении физике. Книга для учителя. -Москва “ПРОСВЯЩЕНИЕ”1986.
• В. А. Волков Поурочные разработки по физике 9 класс. - Москва “ ВАКО”2004.
• А. А. Харитонова История физики учебное пособие - Саранск 2003.
• Под редакцией профессора Б. И. Спасского. Хрестоматия по физике. -МОСКВА “ПРОСВЯЩЕНИЕ”1987.
• И. И. Мокрова Поурочные планы по учебнику А. В. Перышкина “Физика. 9класс”. - Волгоград 2003.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Импульс. Закон сохранения импульса. Презентация выполнена Учителем физики ГБОУ СОШ № 507 Павлюк А.И Санкт-Петербург 2011г

О неизменности в мире … «Я принимаю, что во Вселенной … есть известное количество движения, которое никогда не увеличивается, не уменьшается, таким образом, если одно тело приводит в движение другое, то теряет столько своего движения, сколько его сообщает». В XVII веке впервые были указаны величины, сохраняющиеся в тех или иных явлениях.

Импульс. Закон сохранения импульса. Импульс тела. Импульс силы. Закон сохранения импульса. Применение закона сохранения импульса – реактивное движение.

Объясните явления…

Второй закон Ньютона F=ma a = v- v 0 / t Ft = mv - mv 0 p = m v - импульс тела p = кг м/с СИ Ft - импульс силы. mv - mv 0 – изменение им пульса тела

Второй закон Ньютона в импульсной форме: Импульс силы равен изменению импульса тела. Импульс - векторная величина. Он всегда совпадает по направлению с вектором скорости.

Если два или несколько тел взаимодействуют только между собой (не подвергаются воздействию внешних сил), то эти тела образуют замкнутую систему. Импульс каждого из тел, входящих в замкнутую систему может меняться в результате их взаимодействия друг с другом. Для описания существует очень важный закон – закон сохранения импульса.

Закон сохранения им пульса: Векторная сумма импульсов замкнутой системы тел не изменяется.

Абсолютно упругий удар - модель соударения, при которой полная кинетическая энергия системы сохраняется 1.одинаковые тела обмениваются проекциями скорости на линию, соединяющую их центры. 2. скорости тел различной массы зависят от соотношения масс тел.

Для математического описания простейших абсолютно упругих ударов, используется: закон сохранения импульса закон сохранения энергии абсолютно упругий удар тел не равных масс Импульсы складываются векторно, а энергии скалярно! абсолютно упругий удар тел равных масс

Центральный абсолютно упругий удар Когда оба шара имеют одинаковые массы (m 1 = m 2), первый шар после соударения останавливается (v 1 = 0), а второй движется со скоростью v 2 = v 1 , т. е. шары обмениваются скоростями (импульсами) Центральным ударом шаров называют соударение, при котором скорости шаров до и после удара направлены по линии центров.

После нецентрального упругого соударения шары разлетаются под некоторым углом друг к другу Если массы шаров одинаковы, то векторы скоростей шаров после нецентрального упругого соударения всегда направлены перпендикулярно друг к другу

Абсолютно неупругий удар - удар, в результате которого компоненты скоростей тел становятся равными При абсолютно неупругом ударе, выполняется закон сохранения импульса, но не выполняется закон сохранения механической энергии (часть кинетической энергии соудареямых тел, в результате неупругих деформаций переходит в тепловую)

Реактивное движение Реактивное движение - это движение, которое возникает при отделении от тела некоторой его части с определенной скоростью. Особенностью этого движения является то, что тело может ускоряться и тормозить без какой-либо внешней взаимодействия с другими телами.

Реактивное движение, например, выполняет ракета. Продукты сгорания при вылете получают относительно ракеты некоторую скорость. Согласно закону сохранения импульса, сама ракета получает такой же импульс, как и газ, но направленый в другую сторону. Закон сохранения импульса нужен для расчета скорости ракеты.

ЗАДАЧА: До запуска ракеты M р υ р =0 , m г υ г =0 После запуска С какой скоростью будет двигаться ракета, если средняя скорость выхлопных газов 1 км/с, а масса горючего составляет 80% от всей массы ракеты? м р υ р m г υ г

Реактивное движение в живой природе: Реактивное движение присуще медузам, кальмарам, осьминогам и другим живым организмам.

Реактивное движение можно обнаружить и в мире растений. В ю жных странах и на нашем побережье Черного моря произрастает растение под названием «бешеный огурец» . При созревании семян внутри плода создается высокое давление в результате чего плод отделяется от подложки, а семена с большой силой выбрасываются наружу. Сами огурцы при этом отлетают в противоположном направлении. Стреляет «бешеный огурец» более чем на 12 метров.

В технике реактивно движение встречается на речном транспорте (катер с водометным двигателем), в авиации, космонавтике, военном деле.

Легкий шар движущийся со скоростью 10 м/с, налетает на покоящийся тяжелый шар и между шарами происходит абсолютно упругий удар. После удара шары разлетаются в противоположные стороны с одинаковыми скоростями. Во сколько раз различаются массы шаров Решение:

Брусок массой 600 г, движущийся со скоростью 2 м/с, сталкивается с неподвижным бруском массой 200 г. Определите изменение кинетической энергии первого бруска после столкновения. Удар считать центральным и абсолютно упругим. Решение:

Два шарика массы которых соответственно 200 г и 600 г, висят, соприкасаясь, на одинаковых вертикальных нитях длиной 80 см. Первый шар отклонили на угол 90° и отпустили. Каким будет отношение кинетических энергий тяжелого и легкого шариков тотчас после их абсолютно упругого центрального удара. Решение:

Шарик массой 100 г, летящий горизонтально со скоростью 5 м/с, абсолютно упруго ударяется о неподвижный шар массой 400 г, висящий на нити длиной 40 см. Удар центральный. На какой угол отклонится шар, подвешенный на нити после удара Решение.

Слайд 1

Презентация выполнена Учителем физики ГБОУ СОШ № 507 Павлюк А.И Санкт-Петербург 2011г

Слайд 2

О неизменности в мире …
«Я принимаю, что во Вселенной … есть известное количество движения, которое никогда не увеличивается, не уменьшается, таким образом, если одно тело приводит в движение другое, то теряет столько своего движения, сколько его сообщает».
В XVII веке впервые были указаны величины, сохраняющиеся в тех или иных явлениях.

Слайд 3

Импульс. Закон сохранения импульса.
Импульс тела. Импульс силы. Закон сохранения импульса. Применение закона сохранения импульса – реактивное движение.

Слайд 4

Объясните явления…

Слайд 5

Второй закон Ньютона F=ma a = v- v 0 / t Ft = mv - mv0 p = mv - импульс тела p = кг м/с СИ Ft - импульс силы. mv - mv0 – изменение им пульса тела

Слайд 6

Второй закон Ньютона в импульсной форме: Импульс силы равен изменению импульса тела. Импульс - векторная величина. Он всегда совпадает по направлению с вектором скорости.

Слайд 7

Если два или несколько тел взаимодействуют только между собой (не подвергаются воздействию внешних сил), то эти тела образуют замкнутую систему. Импульс каждого из тел, входящих в замкнутую систему может меняться в результате их взаимодействия друг с другом. Для описания существует очень важный закон – закон сохранения импульса.

Слайд 8

Закон сохранения им пульса:
Векторная сумма импульсов замкнутой системы тел не изменяется.

Слайд 9

Слайд 10

Абсолютно упругий удар - модель соударения, при которой полная кинетическая энергия системы сохраняется
1.одинаковые тела обмениваются проекциями скорости на линию, соединяющую их центры. 2. скорости тел различной массы зависят от соотношения масс тел.

Слайд 11

Для математического описания простейших абсолютно упругих ударов, используется: закон сохранения импульса закон сохранения энергии абсолютно упругий удар тел не равных масс Импульсы складываются векторно, а энергии скалярно!
абсолютно упругий удар тел равных масс

Слайд 12

Центральный абсолютно упругий удар
Когда оба шара имеют одинаковые массы (m1 = m2), первый шар после соударения останавливается (v1 = 0), а второй движется со скоростью v2 = v1, т. е. шары обмениваются скоростями (импульсами) Центральным ударом шаров называют соударение, при котором скорости шаров до и после удара направлены по линии центров.

Слайд 13

После нецентрального упругого соударения шары разлетаются под некоторым углом друг к другу
Если массы шаров одинаковы, то векторы скоростей шаров после нецентрального упругого соударения всегда направлены перпендикулярно друг к другу

Слайд 14

Слайд 15

Абсолютно неупругий удар - удар, в результате которого компоненты скоростей тел становятся равными
При абсолютно неупругом ударе, выполняется закон сохранения импульса, но не выполняется закон сохранения механической энергии (часть кинетической энергии соудареямых тел, в результате неупругих деформаций переходит в тепловую)

Слайд 16

Реактивное движение
Реактивное движение - это движение, которое возникает при отделении от тела некоторой его части с определенной скоростью. Особенностью этого движения является то, что тело может ускоряться и тормозить без какой-либо внешней взаимодействия с другими телами.

Слайд 17

Реактивное движение, например, выполняет ракета.
Продукты сгорания при вылете получают относительно ракеты некоторую скорость. Согласно закону сохранения импульса, сама ракета получает такой же импульс, как и газ, но направленый в другую сторону. Закон сохранения импульса нужен для расчета скорости ракеты.

Слайд 18

ЗАДАЧА: До запуска ракеты Mрυр=0, mгυг=0 После запуска
С какой скоростью будет двигаться ракета, если средняя скорость выхлопных газов 1 км/с, а масса горючего составляет 80% от всей массы ракеты?
мрυр
mгυг

Слайд 19

Реактивное движение в живой природе:
Реактивное движение присуще медузам, кальмарам, осьминогам и другим живым организмам.

Слайд 20

Реактивное движение можно обнаружить и в мире растений. В южных странах и на нашем побережье Черного моря произрастает растение под названием «бешеный огурец» . При созревании семян внутри плода создается высокое давление в результате чего плод отделяется от подложки, а семена с большой силой выбрасываются наружу. Сами огурцы при этом отлетают в противоположном направлении. Стреляет «бешеный огурец» более чем на 12 метров.