Технологическая карта по теме «Относительность механического движения»

Технологическая карта
по теме «Относительность механического движения»
Задание № 1. Определение длины эскалатора.
В зале музея, используя макет эскалатора, измерьте рулеткой высоту ступеньки. Из
документальных данных экспозиции узнайте угол наклона эскалатора. Подумайте,
как определить его длину?
Высота ступеньки: ____________________________________________________
Угол наклона эскалатора: ______________________________________________
Длина эскалатора: _____________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Задание № 2. Определение скорости движения эскалатора.
С помощью секундомера определите время, за которое эскалатор поднимет
одноклассника. Зная длину эскалатора и время подъема неподвижно стоявшего на
нём человека, рассчитайте скорость эскалатора.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Задание № 3. Определение скорости человека, идущего по эскалатору, в
направлении движения эскалатора.
Поставьте напарника внизу эскалатора, сами встаньте в верхней его части и по
мобильному телефону скомандуйте начать движение по эскалатору. Одновременно
с помощью секундомера измерьте время, за которое поднимется напарник, идущий
в направлении движения эскалатора.
Рассчитайте скорость человека, относительно Земли________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
Пользуясь законом сложения скоростей, определите скорость человека
относительно эскалатора_______________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Задание № 4
Зная длину эскалатора, скорость движения эскалатора и скорость человека
относительно эскалатора найдите время, за которое пассажир переместится на 10 м
относительно Земли
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
Задание № 5
Определив время подъема неподвижно стоящего на эскалаторе человека, и время
подъема человека на неподвижном эскалаторе, рассчитайте время, за которое
поднимется человек, идущий вверх на движущемся эскалаторе.
Заполните результатами измерений и вычислений данную таблицу.
Длина
эскалатора,
м
Задание № 6
Скорость
движения
эскалатора,
м/с
Скорость
человека
относительно
Земли, м/с
Скорость
человека
относительно
эскалатора,
м/с
Время, за
которое
пассажир
переместится
на 10 м
относительно
Земли, с
Время
подъема
идущего
вверх
пассажира по
движущемуся
эскалатору, с
Находясь в вагоне поезда, при помощи рулетки определите длину вагона (или
используйте документальные материалы экспозиции музея)__________________
____________________________________________________________________
Измерьте интервал времени, за который вы пройдете из одного конца вагона в
другой
и
рассчитайте
вашу
скорость
относительно
вагона
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Зная, что средняя скорость поезда в московском метрополитене примерно 42
км/ч, рассчитайте вашу скорость относительно Земли для двух случаев:
1) вы идете по направлению движения вагона _____________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
2) вы идете против направления движения вагона __________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Заполните результатами измерений и вычислений данную таблицу:
Длина вагона, м
Время
движения по
вагону, с
Скорость
относительно
вагона, м/с
Скорость
относительно
Земли при
движении по
ходу поезда, м/с
Скорость
относительно
Земли при
движении
против хода
поезда, м/с
Задание № 7
В движущемся вагоне найдите и отметьте точки неподвижные и перемещающиеся
в сторону, обратную движению поезда.
Неподвижные точки______________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Точки, перемещающиеся в сторону, обратную движению поезда ________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Задание № 8
Нарисуйте траекторию движения
железнодорожного вагона:
а) относительно вагона
б) относительно Земли
произвольной
точки
на
ободе
колеса
Задание № 9
Представьте себя в движущемся вдоль платформы поезде метро. Запишите,
относительно каких тел вы движетесь, относительно каких – покоитесь.
Вы движетесь____________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Вы покоитесь____________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Задание № 10
Пройдите по ходу поезда из одного конца вагона в другой и вернитесь обратно.
Какая часть пути заняла больше времени, если считать, что ваша скорость
относительно вагона оставалась постоянной по модулю?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Задание № 11.
Скорость велосипедиста 36 км/ч, а скорость ветра 4 м/с.
ВОПРОС
Какова скорость ветра в системе отсчета, связанной с велосипедистом при
встречном и при попутном ветре?
Дано:
СИ
Решение:
Найти:
Задание № 12.
Продолжите предложение:
Если бы человечество не знало принципа относительности, то
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
Задание № 13.
Лодочник перевозит пассажиров с одного берега на другой за 10 мин по
направлению, перпендикулярному течению реки. Скорость течения реки 0,3м/с,
ширина реки 240 м.
С какой скоростью относительно воды и под каким углом к берегу должна плыть
лодка, чтобы достичь противоположного берега за указанное время?
Дано:
СИ
Решение:
Найти:
Задание № 14.
Капли дождя на окне неподвижного трамвая оставляют полосы, наклоненные под
углом 300 к горизонту. При движении трамвая со скоростью 18 км/ч полосы от
дождя вертикальны.
Определить скорость капель в безветренную погоду и скорость ветра.
Дано:
СИ
Решение:
Найти:
Задание № 15.
В истории физики имеются драматические страницы, связанные с выбором тела
отсчета. На заре развития цивилизации Клавдий Птолемей для видимых с Земли
движений Солнца, Луны и некоторых планет создал Геоцентрическую систему
мира – за тело отсчета для любого движения принималась наша планета – Земля.
Эпоха Возрождения привела к развитию идеи гелиоцентризма, связывающей
Солнце, а не Землю с центром Вселенной. Цена победы идеи гелиоцентризма
привела к сожжению инквизицией Джордано Бруно, запрет католической церковью
книги Николая Коперника «Об обращении небесных тел», в которой он изложил
учение о гелиоцентрической системе мира и суд инквизиции над Галилео
Галилеем. В результате процесс выбора тела отсчета для описания механического
движения растянулся для человечества на века.
Вопросы:
1. Что такое тело отсчета?
2. Что принималось за тело отсчета в геоцентрическом и гелиоцентрическом
учениях о строении мира?
3. Что выбирают в качестве тела отсчета, когда говорят, что Солнце всходит и
заходит? Что в данном случае является телом отсчета?
4. Приведите примеры, когда для описания одного и того же тела используют
различные системы отсчета.
5. В некоторой системе отсчета координата « Х» тела остается неизменной.
Обязательно ли тело неподвижно в этой системе отсчета?
6. Поясните утверждение, согласно которому можно считать относительным не
только механическое движение, но и покой.
7. Приведите пример движения, траектория которого в одной системе отсчета
представляет собой прямую, а в другой – окружность.
8. Почему ветер не «свистит у нас в ушах», когда мы движемся вместе с Землей
– причем, не только вокруг Солнца, но и вокруг земной оси при суточном
вращении Земли?
9. Движется ли Солнце в гелиоцентрической системе мира?
10.Объясните смену дня и ночи на Земле в гелиоцентрической системе.
Задание № 16.
Как известно, движение любого тела относительно, т. е. его перемещение,
скорость, вид траектории зависят от того, в какой системе отсчета рассматривается
его движение. При описании движения можно использовать различные системы
отсчета, покоящиеся или движущиеся. Для перехода из одной системы в другую
достаточно записать закон сложения перемещений или закон сложения скоростей.
= o + п ; где a – абсолютная скорость, т. е. скорость относительно
неподвижной системы отсчета;
a
– относительная скорость, т. е. скорость относительно подвижной системы
отсчета;
o
п
– переносная скорость, т. е. скорость самой подвижной системы отсчета.
Решите задачу, связав систему отсчета сначала с Землей, а затем с водой:
Рыболов, двигаясь на лодке против течения реки, уронил удочку. Через 1 минуту
он заметил потерю и сразу же повернул обратно.
 Через какой промежуток времени после потери он догонит удочку? Скорость
течения реки и скорость лодки относительно воды постоянны.
 На каком расстоянии от места потери он догонит удочку, если скорость
течения реи 2 м/с?