Человечество не останется вечно на пространством, сначала робко

Человечество не останется вечно на
Земле, но, в погоне за светом и
пространством, сначала робко
проникнет за пределы атмосферы, а
затем завоюет себе все околоземное
пространство.
К.Э. Циолковский
Цели урока:
Образовательные: ввести понятие "импульс тела", "импульс
силы", "замкнутая система тел"; вывести закон
сохранения импульса на основе II и III законов Ньютона;
познакомить с понятием реактивного движения;
вырабатывать самостоятельное мышление по
применению знаний на практике.
Развивающие: вырабатывать умение мыслить, делать
выводы, применять теоретические знания для решения
задач; подчеркнуть взаимосвязь с другими науками:
биологией, историей, бионикой.
Воспитательные: развивать культуру общения и культуру
ответа на вопросы; повышать познавательную
активность; способствовать развитию чувства гордости
за свою Родину.
Если мяч, летящий с большой скоростью, футболист
может остановить ногой или головой,
то вагон, движущийся по рельсам даже очень медленно,
человек не остановит.
Стакан с водой находится
на длинной
полоске прочной бумаги.
Если тянуть полоску медленно,
то стакан движется
вместе с бумагой. А если резко
дернуть полоску бумаги стакан остается неподвижный.
Теннисный мяч, попадая
в человека, вреда не причиняет,
однако пуля, которая
меньше по массе, но движется
с большой скоростью
(600—800 м/с),
оказывается смертельно
опасной.
Все столкновения
атомных ядер,
ядерные реакции
Реактивное оружие
Взрывы
Удары при авариях
Рене Декарт (15961650), французский
философ, математик,
физик и физиолог.
Высказал закон
сохранения количества
движения, определил
понятие импульса
силы.
«Я принимаю, что во Вселенной … есть известное
количество движения, которое никогда не
увеличивается, не уменьшается, и, таким
образом, если одно тело приводит в движение
другое, то теряет столько своего движения,
сколько его сообщает».
Эта
величина
была
Слово
«импульс»
(impulsus)
в
переводе
с
введена в науку
латинского означает
в конце
XVII века
«толчок»
При взаимодействии двух тел в отсутствие внешних
сил суммарный импульс системы сохраняется.


m1V1  m2V2
- это утверждение носит название закона сохранения импульса.
При движении тел вдоль прямой закон сохранения импульса
может быть записан в скалярной форме:
здесь V1 и V2 – скорости тел до взаимодействия, u1 и u2 –
скорости тел после взаимодействия.
V1
m1
U1
m1
m2
m2
U2 V2
ЩЕЛКНИ ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ
Примерами механических процессов, в которых выполняется
закон сохранения импульса, являются упругий и неупругий
удары.
механическая энергия
соударяющихся тел
сохраняется
V1
m
Упругий удар
механическая энергия частично или
полностью переходит во внутреннюю
энергию тел (происходит их
нагревание).
V2
V1
m
m
V2
m
ЩЕЛКНИ ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ
механическая
энергия системы тел
при абсолютно
упругом ударе
Абсолютно упругий удар – столкновения тел, в
результате которого их внутренние энергии остаются
неизменными. При абсолютно упругом ударе сохраняется не
только импульс, но и механическая энергия системы тел.
Примеры: столкновение бильярдных шаров, атомных ядер и
элементарных частиц. На рисунке показан абсолютно упругий
центральный удар:
В результате центрального упругого удара двух шаров
одинаковой массы, они обмениваются скоростями: первый
шар останавливается, второй приходит в движение со
скоростью, равной скорости первого шара.
Импульс может сохраняться и в незамкнутой системе.
Это происходит в том случае, если равнодействующая
всех внешних сил равна нулю, либо время действия этих
сил пренебрежимо мало.
V1
m
Неупругий удар
U22
V2
m
m
m
ЩЕЛКНИ ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ
Следует подчеркнуть, что в обоих случаях выполняется
закон сохранения импульса.
Абсолютно неупругий удар: так называется
столкновение двух тел, в результате которого они соединяются
вместе и движутся дальше как одно целое. При неупругом
ударе часть механической энергии взаимодействующих тел
переходит во внутреннюю, импульс системы тел сохраняется.
Примеры неупругого взаимодействия: столкновение
слипающихся пластилиновых шаров, автосцепка вагонов и т.д.
На рисунке показан абсолютно неупругий удар:
После неупругого соударения два шара движутся как
одно целое со скоростью, меньшей скорости первого шара
до соударения.
0
0
0
0


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.
Герон Александрийский – греческий механик и математик.
Одно из его изобретений носит название Шар Герона. В шар наливалась
вода, которая нагревалась огнем. Вырывающийся из трубки пар вращал
этот шар. Эта установка иллюстрирует 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.
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.



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.




Написать рефераты по темам:
Основоположники научной космонавтики.
Из истории создания космической техники.
Новости космических экспедиций последних лет.
Космонавты России сегодня.
1. Импульс силы в Международной системе единиц измеряется:
A. 1Н;
В. 1м;
С. 1 Дж;
D. 1Н · с
2. Закон сохранения импульса справедлив для:
А. замкнутой системы;
В. любой системы
3. Если на тело не действует сила, то импульс тела:
А. увеличивается;
В. не изменяется;
С. уменьшается
4.Что называют импульсом тела:
А. величину, равную произведению массы тела на силу;
В. величину, равную отношению массы тела к его скорости;
С. величину, равную произведению массы тела на его скорость.
5. Что можно сказать о направлении вектора скорости
и вектора импульса тела?
А. направлены в противоположные стороны;
В. перпендикулярны друг другу;
С. их направления совпадают