kopilkaurokov.ru - сайт для учителей

Создайте Ваш сайт учителя Курсы ПК и ППК Видеоуроки Олимпиады Вебинары для учителей

Практическая работа "Анализ движения связанной системы тел по наклонной плоскости"

Нажмите, чтобы узнать подробности

 Раздел Механика, тема Силы в природе. Практическя работа  " Анализ движения связанной системы тел по наклонной плоскости"

Просмотр содержимого документа
«Практическая работа "Анализ движения связанной системы тел по наклонной плоскости"»

Практическая работа №8

Раздел 1 Механика

Тема 1.5 Силы в природе

Название практической работы: Анализ движения связанной системы тел на наклонной плоскости

Учебная цель: исследовать движение (связанных нитью) тел по наклонной плоскости.

Учебные задачи: при каких значениях коэффициента трения скольжения система связанных тел будет двигаться вправо, влево или будет неподвижна.

 рассмотреть минимальное и максимальное значения коэффициента трения для обеих плоскостей

 изобразить действующие силы на левое и правое тела

 выяснить, что результирующей двух сил (Fп и FN ) является сила веса Fв

 рассчитать силы Fп FN Fв

 рассчитать силу трения для Fтр максимального и минимального значений коэффициента трения

 рассчитать силу тяги системы

 рассчитать силу сопротивления движению

 установить в какую сторону движется система

Правила безопасности: правила проведения в кабинете во время выполнения практического занятия

Норма времени: 2 часа

Образовательные результаты:

Студент должен

уметь: пользоваться транспортиром, таблицами, графически изображать силы, действующие на тело, определять результирующие силы

знать: что такое коэффициент трения, сила сопротивления. Что такое сила тяги, сила сопротивления, сила веса, реакция опоры, закон Пифагора, расчётные формулы и единицы измерения.

Обеспеченность занятия

- методические указания по выполнению практического занятия

- рабочая тетрадь, тетрадь конспект, транспортир, линейка, карандаш, ластик, таблица коэффициентов трения, таблица Брадиса.

Порядок проведения занятия

Для выполнения практической работы учебная группа распределяется по индивидуальным вариантам.
Теоретическое обоснование 

Рассмотрим значение коэффициента. Для нашего исследования выбираем минимальное и максимальное значения коэффициента трения

min = 0,002 max = 0,998 ( = 12) для обеих плоскостей.

Изобразим силы, действующие на тело в левой части. Условно направим силу веса из центра тела. Её можно разложить на две составляющие. Одна Fп, параллельна, а другая FN - перпендикулярна наклонной плоскости. Сила веса является результирующей этих двух сил – параллельной и нормальной. Сила Fп направлена из той же точки вдоль наклонной плоскости. Сила FN перпендикулярна наклонной плоскости. Сила веса FВ равна сумме сил Fп и FN. FВ = Fп + FN. Или по закону Пифагора

F2В = F2п + F2N. Обозначенные углы, равны, так как стороны этих углов взаимно перпендикулярны сторонам угла наклонной плоскости.

Отношение = Sin. Рассчитаем силы Fп и Fв из этого соотношения, если угол наклона = 45˚ по таблице Брадиса значение этого угла 0,707;

Fп = Sin45˚ FВ

Fв= mg, если масса тела 1 кг, а ускорение свободного падения g = 9,81м/с2 или примерно 10 м/с2, то Fп = 7 н, аналогично определяем FN = FвCos 45˚;

Cos 45˚= Sin45˚ 0,7; FN = 7 н.

Сила трения определяется Fтр=; FN или Fтр = N; N – реакция опоры.

Fтр min = 7н  0,002 =0,014н (сталь по льду)

Fтр max = 7н 0,998 = 6,986 н

Если система движется влево, то возможная сила тяги может быть:

Fтяги max = Fп - Fтр min; Fтяги max = 7н - 0,014 = 6,986н

Если система движется вправо, то сила сопротивления движению должна быть равна силе натяжения нити

Fс max = Fн max = Fп + Fтр max = 7н + 6,986н = 13,986н


Вопросы для закрепления теоретического материала к практическому занятию:

1.Какие силы действуют на тело на наклонной плоскости? Как они направлены?

2. Что такое сила реакции опоры? Формула, единица измерения, как направлена?

3. Как направлена сила веса, формула, размерность.

4.Что такое сила трения, формула, единица измерения

5.Что такое коэффициент трения. Как его определить?

6. Что такое сила сопротивления движению тела на наклонной плоскости, как рассчитывается?

3. Что такое параллельная сила. Как направлена, как рассчитывается?

Содержание и Последовательность выполнения практической работы:

Задачи практической работы:

Рис. 1



Пример выполнения и оформления

На рисунке 1 показано движение связанной системы тел массами m1 m2 по наклонной плоскости

  1. Рассмотрим правую часть (аналогично левой). Угол наклона плоскости =30˚, масса тела m2 = 2 кг, Fв =20н, Fп = Fв Sin, Sin30˚ = 0,5

Fп = 20 н 0,5=10 н, FN = FвCos 30˚; Cos 30˚ = 0,86, FN = 20 н  0,86 = 17,2 2. Проверим, может ли система двигаться влево

Fс min = Fн min = Fп + Fтр min = 10 н + 17, 2 н  0,002

Fн min = 10 н + 0,034 = 10,034 н

Сила тяги Fтяги max = 6,986 н

Сила тяги Fтяги min = Fп - Fтр min

Fтяги = 10 н – 17,2 н 0,002 = 10 – 0,034 =9,966н

Вывод второй: система влево не может двигаться, так как Fтяги  Fс

Вывод третий: система движется только вправо


Список литературы: 

  1. Дмитриева В.Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля. – М.: ИД Академия, 2018

  2. Енохович А. С. Справочник по физике М. Просвещение 2015

  3. Ильина Т. В. Методическое руководство по выполнению лабораторно-практических работ по физике ФОС ГАПОУ ПК «Энергия», 2018




Практическая работа

Скольжение тел


На рисунке 1 изображены: динамометр, показывающий силу тяги при равномерном перемещении чугунного бруска с гирей по горизонтальной поверхности из кожи. В аксонометрической проекции показан чугунный брусок, линейные размеры даны в мм. Все измерения делать с учётом абсолютной и относительной погрешности.



Задание

  1. Запишите название вещества из которого сделан брусок, используя справочник, укажите плотность бруска и кожи.

  2. Запишите линейные размеры бруска, выразив их в сантиметрах и метрах (по стандарту линейные размеры тел на чертежах дают в миллиметрах).

  3. Вычислите площадь основания бруска (см 2, м 2).

  4. Вычислите объём бруска (см3, м3).

  5. Вычислите массу бруска (кг).

  6. Каковы сила веса и реакция опоры этого бруска с гирей?

  7. Определите силу трения бруска при равномерном перемещении по горизонтальной кожаной поверхности.

  8. Какую силу нужно приложить к бруску с гирей при равномерном перемещении по горизонтальной кожаной поверхности, с учётом силы трения?

  9. Изобразить графически все силы, действующие на брусок с гирей.

  10. Какое давление оказывают брусок с гирей на горизонтальную опору?

  11. Определите механическую работу силы тяги бруска с гирей при равномерном перемещении по горизонтальной кожаной поверхности.

  12. Какую мощность они развивают при движении?

  13. Рассчитайте кинетическую энергию бруска с гирей.

  14. Определите импульс бруска с гирей.

  15. Какая сила потребуется, чтобы удерживать в равновесии брусок с гирей на весу при полном погружении их в морскую воду (плотность морской воды определите по таблице).

  16. Куда должна быть направлена эта сила? Как она называется?

  17. Изобразить графически все силы, действующие на брусок с гирей при полном погружении в морскую воду.

  18. Какое количество теплоты отдаст чугунный брусок при охлаждении от -5 до -25 С?

  19. Какое количество теплоты получит чугунный брусок при нагревании от -25 С до температуры плавления (необходимые данные взять из справочника)?

  20. Начертить график.





Варианты заданий








Получите в подарок сайт учителя

Предмет: Физика

Категория: Уроки

Целевая аудитория: 10 класс.
Урок соответствует ФГОС

Скачать
Практическая работа "Анализ движения связанной системы тел по наклонной плоскости"

Автор: Ильина Татьяна Васильевна

Дата: 27.10.2018

Номер свидетельства: 482256

Получите в подарок сайт учителя

Видеоуроки для учителей

Курсы для учителей

ПОЛУЧИТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО МГНОВЕННО

Добавить свою работу

* Свидетельство о публикации выдается БЕСПЛАТНО, СРАЗУ же после добавления Вами Вашей работы на сайт

Удобный поиск материалов для учителей

Ваш личный кабинет
Проверка свидетельства