Ուժ. Նյուտոնի օրենքները. Մարմինների փոխազդեցությունը. Քաշը. Ամբողջական դասեր - Գիտելիքների հիպերմարկետի օրինակ գործնական կյանքից

Ո՞րն է մարմինների շարժման պատճառը: Այս հարցի պատասխանը տալիս է մեխանիկայի մի ճյուղ, որը կոչվում է դինամիկա:
Ինչպե՞ս կարող եք փոխել մարմնի արագությունը, ստիպել նրան շարժվել ավելի արագ կամ դանդաղ: Միայն այլ մարմինների հետ շփվելիս: Փոխազդելիս մարմինները կարող են փոխել ոչ միայն արագությունը, այլև շարժման ուղղությունը և դեֆորմացնել՝ դրանով իսկ փոխելով ձևն ու ծավալը։ Դինամիկայի մեջ ներմուծվել է ուժ կոչվող մեծություն՝ մարմինների միմյանց վրա փոխազդեցության քանակական չափումը ապահովելու համար։ Իսկ ուժի գործողության ընթացքում արագության փոփոխությունը բնութագրվում է արագացումով։ Ուժը արագացման պատճառն է։

Ուժի հայեցակարգ

Ուժը վեկտորային ֆիզիկական մեծություն է, որը բնութագրում է մի մարմնի գործողությունը մյուսի վրա, որը դրսևորվում է մարմնի դեֆորմացմամբ կամ այլ մարմինների նկատմամբ նրա շարժման փոփոխությամբ։

Ուժը նշվում է F տառով: SI չափման միավորը Նյուտոնն է (N), որը հավասար է այն ուժին, որի ազդեցության տակ մեկ կիլոգրամ քաշ ունեցող մարմինը ստանում է վայրկյանում մեկ մետր արագացում քառակուսիում: F ուժը լիովին որոշվում է, եթե տրված են դրա մեծությունը, ուղղությունը տարածության մեջ և կիրառման կետը։
Ուժերը չափելու համար օգտագործվում է հատուկ սարք, որը կոչվում է դինամոմետր։

Քանի՞ ուժ կա բնության մեջ:

Ուժերը կարելի է բաժանել երկու տեսակի.

1. Նրանք գործում են ուղղակի փոխազդեցության, շփման միջոցով (առաձգական ուժեր, շփման ուժեր);
2. Գործել հեռավորության վրա, հեռահար (ձգողական ուժ, ձգողականություն, մագնիսական, էլեկտրական):

Ուղղակի փոխազդեցության ժամանակ, օրինակ, խաղալիք ատրճանակից կրակոցը, մարմինները ունենում են ձևի և ծավալի փոփոխություն՝ համեմատած սկզբնական վիճակի հետ, այսինքն՝ սեղմում, ձգում և կռում դեֆորմացիա։ Ատրճանակի զսպանակը սեղմվում է կրակելուց առաջ, իսկ փամփուշտը դեֆորմացվում է, երբ դիպչում է զսպանակին: IN այս դեպքումուժերը գործում են դեֆորմացիայի պահին և անհետանում դրա հետ մեկտեղ։ Նման ուժերը կոչվում են առաձգական: Շփման ուժերը առաջանում են մարմինների անմիջական փոխազդեցությունից, երբ դրանք գլորվում և սահում են միմյանց նկատմամբ։

Հեռավորության վրա գործող ուժերի օրինակ է քարը դեպի վեր նետված, ձգողականության պատճառով այն կընկնի Երկիր, մակընթացություններ և հոսքեր, որոնք տեղի են ունենում օվկիանոսի ափերին: Քանի որ հեռավորությունը մեծանում է, նման ուժերը նվազում են:
Կախված փոխազդեցության ֆիզիկական բնույթից՝ ուժերը կարելի է բաժանել չորս խմբի.

• թույլ;
• ուժեղ;
• գրավիտացիոն;
• էլեկտրամագնիսական.

Մենք բնության մեջ հանդիպում ենք այդ ուժերի բոլոր տեսակներին:
Գրավիտացիոն կամ համընդհանուր ուժերը ամենահամընդհանուրն են, ինչն ունի զանգված, կարող է զգալ այդ փոխազդեցությունները: Նրանք ամենուր են և համատարած, բայց շատ թույլ, ուստի մենք նրանց չենք նկատում, հատկապես մեծ հեռավորությունների վրա: Հեռավոր ձգողականության ուժերը կապում են Տիեզերքի բոլոր մարմինները:

Էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությունները տեղի են ունենում լիցքավորված մարմինների կամ մասնիկների միջև էլեկտրամագնիսական դաշտի ազդեցությամբ: Էլեկտրամագնիսական ուժերը մեզ թույլ են տալիս տեսնել առարկաներ, քանի որ լույսը էլեկտրամագնիսական փոխազդեցության ձև է:

Թույլ և ուժեղ փոխազդեցությունները հայտնի են դարձել ատոմի կառուցվածքի և ատոմային միջուկի ուսումնասիրությամբ։ Ուժեղ փոխազդեցություններ են տեղի ունենում միջուկների մասնիկների միջև: Թույլները բնութագրում են տարրական մասնիկների փոխադարձ փոխակերպումները միմյանց մեջ, դրանք գործում են ջերմամիջուկային միաձուլման ռեակցիաների և միջուկների ռադիոակտիվ քայքայման ժամանակ։

Իսկ եթե մարմնի վրա մի քանի ուժեր գործեն:

Երբ մարմնի վրա գործում են մի քանի ուժեր, այդ գործողությունը միաժամանակ փոխարինվում է մեկ ուժով, որը հավասար է դրանց երկրաչափական գումարին: Այս դեպքում ստացված ուժը կոչվում է արդյունքային ուժ։ Այն մարմնին հաղորդում է նույն արագացումը, ինչ մարմնի վրա միաժամանակ ազդող ուժերը: Սա, այսպես կոչված, ուժերի սուպերպոզիցիոն սկզբունքն է։

Դասական ֆիզիկայի համաձայն՝ մեզ հայտնի աշխարհում մարմիններն ու մասնիկները մշտապես փոխազդում են միմյանց հետ։ Նույնիսկ եթե մենք դիտարկում ենք հանգստի վիճակում գտնվող առարկաները, դա չի նշանակում, որ ոչինչ տեղի չի ունենում։ Դա մոլեկուլների, ատոմների և ատոմների միջև պահող ուժերի շնորհիվ է տարրական մասնիկներդուք կարող եք տեսնել առարկան մեզ համար մատչելի և հասկանալի ֆիզիկական աշխարհի նյութի տեսքով:

Մարմինների փոխազդեցությունը բնության և կյանքի մեջ

Ինչպես գիտենք մեր սեփական փորձից, երբ ինչ-որ բանի վրա ես ընկնում, ինչ-որ բանի վրա ես հարվածում, բախվում ինչ-որ բանի, դա տհաճ ու ցավալի է ստացվում։ Դուք հրում եք մեքենան կամ անզգույշ անցորդը բախվում է ձեզ: Այս կամ այն ​​կերպ դուք շփվում եք ձեզ շրջապատող աշխարհի հետ: Ֆիզիկայի մեջ այս երևույթը սահմանվել է որպես «մարմինների փոխազդեցություն»։ Եկեք մանրամասն քննարկենք, թե ժամանակակից դասական գիտությունը ինչ տեսակների է բաժանում դրանք։

Մարմինների փոխազդեցության տեսակները

Բնության մեջ գոյություն ունեն մարմինների փոխազդեցության չորս տեսակ. Առաջինը՝ հայտնի, մարմինների գրավիտացիոն փոխազդեցությունն է։ Մարմինների զանգվածը որոշում է, թե որքան ուժեղ է ձգողականությունը:

Այն պետք է բավականաչափ մեծ լինի, որպեսզի մենք դա նկատենք։ Հակառակ դեպքում, այս տեսակի փոխազդեցության դիտարկումն ու գրանցումը բավականին դժվար է։ Տիեզերքը այն վայրն է, որտեղ գրավիտացիոն ուժերը կարող են դիտվել հսկայական զանգված ունեցող տիեզերական մարմինների օրինակով։

Ձգողության և մարմնի զանգվածի միջև կապը

Ուղղակիորեն մարմինների փոխազդեցության էներգիան ուղիղ համեմատական ​​է զանգվածին և հակադարձ համեմատական՝ նրանց միջև հեռավորության քառակուսուն։ Սա ժամանակակից գիտության սահմանման համաձայն։

Ձեր և մեր մոլորակի բոլոր առարկաների գրավչությունը պայմանավորված է նրանով, որ երկու զանգված ունեցող մարմինների միջև գոյություն ունի փոխազդեցության ուժ: Հետևաբար, դեպի վեր նետված առարկան հետ է ձգվում դեպի Երկրի մակերես: Մոլորակը բավականին զանգվածային է, ուստի գործողության ուժը նկատելի է։ Ձգողականությունը առաջացնում է մարմինների փոխազդեցություն: Մարմինների զանգվածը հնարավորություն է տալիս դրսևորել և գրանցել այն։

Ձգողության բնույթը պարզ չէ

Այս երևույթի բնույթն այսօր շատ հակասություններ և ենթադրություններ է առաջացնում, բացի իրական դիտարկումներից և զանգվածի և ձգողականության տեսանելի կապից, գրավիտացիա առաջացնող ուժը չի հայտնաբերվել: Թեեւ այսօր հայտնաբերման հետ կապված մի շարք փորձեր են կատարվում գրավիտացիոն ալիքներարտաքին տարածության մեջ։ Ավելի ճշգրիտ ենթադրություն ժամանակին արել է Ալբերտ Էյնշտեյնը.

Նա ձևակերպեց այն վարկածը, որ գրավիտացիոն ուժը տարածություն-ժամանակի հյուսվածքի կորության արդյունք է դրանում տեղակայված մարմինների կողմից։

Հետագայում, երբ տարածությունը տեղաշարժվում է նյութի կողմից, այն ձգտում է վերականգնել իր ծավալը: Էյնշտեյնն առաջարկեց, որ կա ուժի և նյութի խտության հակադարձ կապ:

Այս կախվածության հստակ դրսևորման օրինակ են սև անցքերը, որոնք ունեն նյութի և ձգողականության անհավատալի խտություն, որը կարող է գրավել ոչ միայն տիեզերական մարմիններ, այլեւ թեթեւ։

Հենց ձգողության բնույթի ազդեցության շնորհիվ է, որ մարմինների փոխազդեցության ուժը ապահովում է մոլորակների, աստղերի և տիեզերական այլ օբյեկտների գոյությունը։ Բացի այդ, որոշ առարկաների պտույտը մյուսների շուրջ առկա է նույն պատճառով:

Էլեկտրամագնիսական ուժեր և առաջընթաց

Մարմինների էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությունը ինչ-որ չափով հիշեցնում է գրավիտացիոն փոխազդեցությունը, բայց շատ ավելի ուժեղ։ Դրա գոյության պատճառը դրական և բացասական լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցությունն է։ Իրականում դա առաջացնում է էլեկտրամագնիսական դաշտի տեսք։

Այն առաջանում է մարմնի(ների) կողմից կամ ներծծվում կամ առաջացնում է լիցքավորված մարմինների փոխազդեցությունը: Այս գործընթացը շատ կարևոր դեր է խաղում կենդանի բջջի կենսաբանական գործունեության և դրա մեջ նյութերի վերաբաշխման գործում։

Բացի այդ, ուժերի էլեկտրամագնիսական դրսևորման վառ օրինակ է սովորական էլեկտրական հոսանքը՝ մոլորակի մագնիսական դաշտը։ Մարդկությունը բավականին լայնորեն օգտագործում է այս ուժը տվյալների փոխանցման համար: Սրանք բջջային կապ, հեռուստատեսություն, GPRS և շատ ավելին են:

Մեխանիկայի մեջ դա դրսևորվում է առաձգականության և շփման տեսքով: Հստակ փորձը, որը ցույց է տալիս այս ուժի առկայությունը, հայտնի է բոլորին դպրոցական դասընթացֆիզիկա. Սա էբոնիտային դարակը մետաքսե կտորով քսելն է: Բացասական լիցք ունեցող մասնիկները, որոնք հայտնվում են մակերեսի վրա, գրավում են լույսի առարկաներին: Ամենօրյա օրինակ է սանրն ու մազերը։ Մազերի միջով պլաստիկի մի քանի շարժումներից հետո նրանց միջև գրավչություն է առաջանում։

Հարկ է նշել կողմնացույցը և Երկրի մագնիսական դաշտը։ Սլաքը մագնիսացված է և ծայրեր ունի դրական և բացասական լիցքավորված մասնիկներով, ինչի արդյունքում այն ​​արձագանքում է մոլորակի մագնիսական դաշտին։ Իր «դրական» ծայրը շրջում է ուղղությամբ բացասական մասնիկներև հակառակը։

Փոքր չափերով, բայց հսկայական ուժով

Ինչ վերաբերում է ուժեղ փոխազդեցություն, ապա դրա առանձնահատկությունը որոշակիորեն հիշեցնում է էլեկտրամագնիսական տիպի ուժերին։ Դրա պատճառը դրական և բացասական լիցքավորված տարրերի առկայությունն է։ Էլեկտրամագնիսական ուժի նման, հակառակ լիցքերի առկայությունը հանգեցնում է մարմինների փոխազդեցության։ Մարմինների զանգվածը և նրանց միջև հեռավորությունը շատ փոքր է։ Սա ենթաատոմային աշխարհի մի տարածք է, որտեղ նման առարկաները կոչվում են մասնիկներ:

Այս ուժերը գործում են ատոմային միջուկի տարածքում և ապահովում են կապ պրոտոնների, էլեկտրոնների, բարիոնների և այլ տարրական մասնիկների միջև։ Հաշվի առնելով դրանց չափերը, համեմատած խոշոր օբյեկտների հետ, լիցքավորված մարմինների փոխազդեցությունը շատ ավելի ուժեղ է, քան ուժի էլեկտրամագնիսական տեսակը:

Թույլ ուժեր և ռադիոակտիվություն

Փոխազդեցության թույլ տեսակը ուղղակիորեն կապված է անկայուն մասնիկների քայքայման հետ և ուղեկցվում է արտազատմամբ. տարբեր տեսակներճառագայթում ալֆա, բետա և գամմա մասնիկների տեսքով: Որպես կանոն, նմանատիպ բնութագրեր ունեցող նյութերն ու նյութերը կոչվում են ռադիոակտիվ։

Այս տեսակի ուժը կոչվում է թույլ, քանի որ այն ավելի թույլ է, քան փոխազդեցության էլեկտրամագնիսական և ուժեղ տեսակները: Այնուամենայնիվ, այն ավելի հզոր է, քան գրավիտացիոն փոխազդեցությունը: Հեռավորությունները ներս այս գործընթացըմասնիկների միջև շատ փոքր են՝ մոտ 2·10−18 մետր:

Ուժի հայտնաբերման և այն հիմնարարների շարքում սահմանելու փաստը տեղի ունեցավ բոլորովին վերջերս։

1896 թվականին Անրի Բեկերելի կողմից նյութերի, մասնավորապես ուրանի աղերի ռադիոակտիվության երևույթի հայտնաբերմամբ, սկսվեց ուժերի փոխազդեցության այս տեսակի ուսումնասիրությունը:

Չորս ուժեր ստեղծել են տիեզերքը

Ամբողջ Տիեզերքը գոյություն ունի հայտնաբերված չորս հիմնարար ուժերի շնորհիվ ժամանակակից գիտ. Նրանք ծնեցին տիեզերք, գալակտիկաներ, մոլորակներ, աստղեր և տարբեր գործընթացներ այն տեսքով, որով մենք դիտում ենք այն: Այս փուլում բնության հիմնարար ուժերի սահմանումը համարվում է ամբողջական, բայց, հնարավոր է, ժամանակի ընթացքում մենք կիմանանք նոր ուժերի առկայության մասին, և տիեզերքի էության մասին գիտելիքը մեզ մեկ քայլ ավելի կմոտենա:

4.1. Մարմինների փոխազդեցություն– մարմինների ազդեցությունը միմյանց վրա, այսինքն. Մարմինների ազդեցությունը միմյանց վրա միշտ երկկողմանի է:

Օրինակներ.

Փոխազդեցությունը ցուցադրվում է սլաքներով.

∙ խորանարդը գործում է մակերեսի վրա - մակերեսը խորանարդի վրա,

∙ գնդակ թելի վրա – թել գնդակի վրա,

∙ անիվների միջով շարժիչի ձգողական ուժը գործում է առաջ - ճանապարհի շփման ուժը անիվների միջով հետ է գործում,

4.2. Փոխազդեցության հետևանքն է – մարմնի հանգստի խանգարում, դրա արագության փոփոխությունկամ դեֆորմացիա, այսինքն. մարմնի ձևի փոփոխություն.

Պատմական օրինակ.

Եզրակացություն փորձից.

Որքան մեծ է զանգվածը, այնքան ավելի իներտ է մարմինը:

Որքան փոխվում է մարմնի արագությունը փոխազդեցության ընթացքում, այնքան ավելի ուժեղ է մարմինը դիմադրում հանգստի խանգարմանը և արագության փոփոխությանը:

Օրինակ -ից գործնական կյանք:

+

Նույն ազդեցության ուժով ավելի դժվար է փոխել զանգվածային մարմնի արագությունը, այսինքն. գնացքով։

4.3. Ֆիզիկական մարմնի իներցիա– սա ֆիզիկական մարմնի հատկությունն է՝ պահպանել խաղաղությունը կամ արագությունը:

Օրինակներ.(Տես 4.2-ում):

4.4. Մարմնի քաշը- ֆիզիկական մեծություն, որը մարմնի իներցիայի չափանիշն է. որքան մեծ է մարմնի զանգվածը, այնքան ավելի իներտ է մարմինը:

Զանգվածի միավորներ: 1 կգ (SI)– հավասար է միջազգային նախատիպի կիլոգրամի զանգվածին, որը ստացվել է որոշակի պայմաններում 1 լիտր ջրի զանգվածի համեմատությամբ:

Մեկնաբանություն: 1 կգ-անոց նախատիպը պահվում է Փարիզի մերձակայքում գտնվող Սևրում՝ Կշիռների և չափումների միջազգային պալատում:

Ոչ համակարգային միավորներզանգվածներ:

1տ = 1000կգ = 10³կգ,

1 գ = 0,001 կգ = 10¯³ կգ,

1 մգ = 0,000 001 կգ = 10¯6 կգ:

Զանգվածների օրինակներ:

M s = 1,99 ∙ 10³° KG,

m E = 9,11 ∙ 10¯³¹KG:

Մարմնի քաշը չափելու երկու եղանակ

4.5. Փոխազդեցության ընթացքում զանգվածների և արագությունների հարաբերակցության բանաձևը(Նկար 4.2-ում):

M1 − … m2− … ₁ − … ₂ − …

4.6. Մարմնի զանգվածի չափում՝ օգտագործելով երկու մարմինների փոխազդեցությունը, որոնցից մեկն ունի հղման զանգված, այսինքն՝ հայտնի զանգված.

Դուք արդեն գիտեք, որ մարմինները, եթե դրանց վրա չգործեին այլ մարմիններ, շփման և օդի դիմադրությունը, անընդհատ կշարժվեին կամ հանգստանում էին:
Եկեք փորձ անենք։
Սայլին ամրացված ափսեն թեքում ենք և թելով կապում։ Եթե ​​թելը վառեք, ափսեն կուղղվի, բայց սայլը կհայտնվի նույն տեղում։
Կրկնենք այս փորձը երկու միանման սայլերով։ Կռացած ափսեին կկցենք եւս մեկ նմանատիպ սայլ։ Թելը այրվելուց և ափսեը ուղղվելուց հետո սայլերը միմյանցից որոշ հեռավորության վրա կշարժվեն: Երբ մի մարմին գործում է մյուսի վրա, դրանց արագությունը փոխվում է։
Այսպիսով, մարմինները փոխում են իրենց արագությունը միայն փոխազդեցության ժամանակ, այսինքն, երբ մի մարմինը գործում է մյուսի վրա:
Դիտեք բիլիարդ կամ կեռլինգի խաղ: Երբ մի մարմին գործում է մյուսի վրա, այսինքն՝ նրանց փոխազդեցության ժամանակ, արագությունը փոխվում է երկու մարմնի համար։
Հիշեք հայտնի «Կապիտան Վրունգելի արկածները» մուլտֆիլմը: Շամպայնի շշերի օգնությամբ նա կարողացավ շարունակել իր ճանապարհը «Trouble» զբոսանավով։ Շամպայնի խցանի և բուն շշի փոխազդեցության ընթացքում այս երկու մարմիններն էլ շարժվել են հակառակ ուղղություններով՝ դրանով իսկ զբոսանավին առաջ շարժվելով։
Եկեք ևս մեկ փորձ անենք սայլերով։ Հիմա եկեք լրացուցիչ բեռ դնենք սայլերից մեկի վրա։ Տեսնենք, թե նման պայմաններում ինչպես են փոխվում սայլերի արագությունները։
Ձեզնից շատերը, օգտագործելով ձեր կյանքի փորձը, արդեն կռահել են, թե ինչ է լինելու։
Թելը այրվելուց հետո սայլերը կշարժվեն որոշակի հեռավորության վրա։ Իհարկե, լրացուցիչ բեռով սայլը ավելի քիչ կփոխի իր արագությունը, քան առանց դրա։ Համեմատելով փոխազդեցությունից հետո արագությունների փոփոխությունը, մենք կարող ենք դատել դրանց զանգվածների մասին. եթե մեկ սայլի արագությունը երեք անգամ ավելի մեծ է, ապա դրա զանգվածը, համապատասխանաբար, երեք անգամ պակաս կլինի:
Եկեք նայենք օրինակներին:
Ճանապարհով երկու մեքենա է շարժվում նույն արագությունը. Մեկը բեռնատար է, մյուսը՝ մարդատար։ Ո՞ր մեկն ավելի երկար կպահանջվի կանգ առնելու համար:
Ակնհայտ է, որ բեռնատարին ավելի շատ ժամանակ կպահանջվի կանգ առնելու համար:
Ո՞ր սայլն է ավելի դժվար տեղափոխել՝ դատարկ, թե լրիվ բեռնված: Ավելի դժվար է բեռնված սայլը տեղափոխելը։
Եզրակացնենք՝ ավելի մեծ զանգված ունեցող մարմինն ավելի իներտ է, այսինքն՝ ավելի երկար է «փորձում» անփոփոխ պահել իր արագությունը։ Ավելի քիչ զանգված ունեցող մարմինն ավելի քիչ իներտ է, քանի որ դրա արագությունը ավելի շատ է փոխվում:
Այսպիսով, մարմինների իներցիայի չափը մարմնի զանգվածն է։
Մարմնի զանգվածը ֆիզիկական մեծություն է, որը մարմնի իներցիայի չափն է։
Մարմնի զանգվածը կարելի է գտնել ոչ միայն մարմինների փոխազդեցության ընթացքում արագությունների փոփոխությունը համեմատելով, այլև կշռելով։
Զանգվածը նշվում է մ «էմ» տառով։
SI միավորների միջազգային համակարգում մեկ կիլոգրամը վերցվում է որպես զանգվածի միավոր։
Կիլոգրամը ստանդարտի զանգվածն է: Միջազգային ստանդարտ կիլոգրամը պահվում է Ֆրանսիայում։ Ստանդարտին համապատասխան պատրաստվել է 40 ճշգրիտ օրինակ, որոնցից մեկը պահվում է Ռուսաստանում, մասնավորապես՝ Սանկտ Պետերբուրգում՝ Չափագիտության ինստիտուտում։
Զանգվածը չափելու համար օգտագործվում են նաև այլ միավորներ՝ տոննա, գրամ, միլիգրամ:
1տ=1000կգ
1 կգ=1000գ
1կգ=1000000մգ
1գ=0,001կգ
1 մգ=0,000001կգ
Մարմնի քաշը կարելի է որոշել կշեռքի միջոցով: Դուք հանդիպե՞լ եք կյանքում տարբեր տեսակներկշիռներ:
- լծակ,
- գարուն,
- էլեկտրոնային.
Կօգտագործենք լաբորատոր կշեռքներ։ Դրանք նաև կոչվում են լծակային կշեռքներ։ Լծակային կշեռքի վրա կշռելու սկզբունքը հավասարակշռումն է։ Մարմինը, որի զանգվածը պետք է իմանալ, դրվում է կշեռքի մեկ թավայի վրա: Կշեռքի մյուս թավայի վրա դրված են կշիռներ, որոնց զանգվածը մեզ հայտնի է։
Հավասարակշռության վիճակում կշիռների ընդհանուր զանգվածը հավասար կլինի կշռվող մարմնի զանգվածին։
Կշռելիս պետք է պահպանել որոշակի կանոններ.
1. Կշեռք սկսելուց առաջ ստուգեք կշեռքը՝ դրանք պետք է հավասարակշռված լինեն:
2. Կշռվող մարմինը դրեք ձախ կշեռքի վրա, իսկ կշիռները՝ աջ:
3. Երկու գունդը հավասարակշռելուց հետո հաշվարկեք ձեզ անհրաժեշտ կշիռների ընդհանուր զանգվածը:
Հիշեք, որ երբ երկու մարմին փոխազդում են, դրանց արագությունը փոխվում է: Արագությունն ավելի շատ է փոխվում այն ​​մարմնի համար, որի զանգվածն ավելի փոքր է և հակառակը։ Չափելով արագությունը՝ կարող ենք հաշվել մարմնի զանգվածը։ Մենք կարող ենք նաև որոշել մարմնի քաշը կշեռքի միջոցով:

Դասի նպատակները.

• Դիտարկենք մարմնի և զանգվածի փոխազդեցության հայեցակարգը:

Դասի նպատակները.

• Փորձնական կերպով ցույց տվեք, թե ինչպես են փոխվում մարմինների արագությունները, երբ դրանք փոխազդում են: Ներկայացրե՛ք մարմնի զանգված հասկացությունը որպես ֆիզիկական քանակություն, SI զանգվածի միավորներ։
• Զարգացնել մեզ շրջապատող աշխարհում ֆիզիկայի օրենքները գտնելու, ֆիզիկայի տեսանկյունից առօրյա կյանքի երևույթներն ու գործընթացները բացատրելու կարողությունը։ Զարգացնել ուշադրությունը և տրամաբանությունը:
• Մշակել ճշտություն գրառումներում, ճշգրտություն ֆիզիկական նյութի ներկայացման, ձևակերպումների մեջ պայմաններ .

Հիմնական տերմիններ.

• Փոխազդեցություն - մարմինների ազդեցությունը միմյանց վրա.
• Քաշը ֆիզիկական մեծություն է, որը բնութագրում է մարմնի իներցիան։

ԴԱՍԻ ԱՅՑԸ

Թեմայի կրկնություն «Իներցիա»

Իրավիճակային խաղ. Ուսանողները ավտոբուսի ուղեւորներ են: Պատկերացրեք իրավիճակը.

Աշխատեք զույգերով. Երեխաներին տրվում են հարցեր ըստ տարբերակների, նրանք զույգերով պատասխանում են միմյանց, ապա դասարանի առջև հնչեցնում են իրենց պատասխանները, ուղղում են սխալները, վերացնում թերությունները և լրացնում ընկերների պատասխանները.

Մարմինների փոխազդեցությունը

Դուք արդեն գիտեք, որ եթե մեկ այլ մարմին (կարմիր գնդակ) գործում է մարմնի վրա (կանաչ գնդակ), ապա այն փոխում է իր արագությունը (Նկար 4):
Հիմա եկեք դիտենք կարմիր գնդակը, երբ այն գլորվում է սահանքից: Պարզվում է՝ նա էլ է արագությունը փոխել։ Ասում են, որ երկրորդ մարմինը գործում է առաջինի վրա։

Սայլակները գլորում ենք դեպի իրար՝ ափսեները թեքելով, բարակ թելով կապում։ Եթե ​​այն այրեք, թիթեղները կսկսեն ուղղվել՝ միմյանց հրելով: Այս դեպքում սայլերը կշարժվեն իրարից՝ ձեռք բերելով որոշակի արագություն։ Ասում են՝ սայլերի միջև փոխազդեցություն է եղել։ Այս իրավիճակը կարող եք դիտել թիվ 1 տեսանյութում։ Եթե ​​աջ սայլի կշիռների զանգվածը փոքր է, ապա փոխազդեցության ընթացքում այն ​​ձեռք է բերում մեծ արագությունքան մարմնով սայլ: Եվ հակառակը՝ եթե կշիռներն ավելորդ քաշ ունեն, ապա դրանցով սայլի արագությունը պակաս կլինի մարմնի հետ սայլի արագությունից։
Видео 1. Սայլերի փոխազդեցություն.

Սահմանում. Մարմինների ազդեցությունը միմյանց վրա կոչվում է փոխազդեցություն:

Շփվելիս երկու մարմիններն էլ փոխում են իրենց արագությունը։
Օրինակներ.
Տղամարդը նետվել է նավից, ինչը նշանակում է, որ արագություն է ձեռք բերել։ Բայց նավը նույնպես փոխեց իր արագությունը՝ նավարկեց հետ։ Նկար 6.
Թնդանոթից կրակելիս և՛ հրանոթը, և՛ արկը արագություն են ձեռք բերում՝ արկը թռչում է առաջ, թնդանոթը հետ է գլորվում։ Նկար 7.

Եկեք պարզենք, թե ինչն է որոշում մարմինների փոխազդեցության արագության փոփոխությունը:
Ցուցադրում՝ իմպուլսի պահպանման օրենքը ուսումնասիրող սարք։
Փորձ 1. Գլանների վրա գտնվող գնդիկները նույնն են, և փոխազդեցության ընթացքում դրանց արագությունները նույնպես նույնն են (մենք դրանք համեմատում ենք գնդակների անցած հեռավորությունների վրա):
Ի՞նչ եք կարծում, գնդակների արագությունը կփոխվի՞, եթե մեկ պլաստիկ գնդակը փոխարինվի պողպատեով: Ինչպե՞ս:
Եկեք փորձարկենք մեր վարկածը:

Փորձ 2. Գնդակները տարբեր են, և նրանց արագությունները փոխազդեցության ժամանակ նույնպես տարբեր են, իսկ մետաղական գնդակի արագությունը փոքր է պլաստիկ գնդակի արագությունից:
Ասում են՝ մի մարմինն ավելի ծանր է, քան մյուսը, ավելի իներտ (այսինքն՝ ձգտում է ավելի երկար պահպանել իր արագությունը), մի մարմինն ավելի զանգվածային է, քան մյուսը, այսինքն՝ ավելի մեծ զանգված ունի։

Բրինձ. 10.
Մարմինների փոխազդեցությունը հանգեցնում է դրանց արագության փոփոխության։
Փոխազդեցությունից հետո մարմինների ստացած արագությունները կախված են դրանց զանգվածից։
Մարմինների փոխազդեցությամբ կարելի է դատել դրանց զանգվածի մասին։

Քաշը

Քաշը ֆիզիկական մեծություն է, որը բնութագրում է մարմնի իներցիան։ Որքան մեծ է մարմնի զանգվածը, այնքան այն ավելի իներտ է:
Յուրաքանչյուր մարմին ունի զանգված՝ մի կաթիլ ջուր, մարդ, Արև, փոշու մի մասնիկ և այլն։
Զանգվածի նշանակումը մ է։
SI զանգվածի միավորներ՝ = 1 կգ:
Զանգվածի չափման այլ միավորներ՝ 1 տ = 1000 կգ; 1 գ = 0,001 կգ; 1 մգ = 0,000001 կգ
Զանգվածի ստանդարտը պատրաստված է պլատինե-իրիդիումի համաձուլվածքից, գլանաձև ձևով, մոտավորապես 39 մմ բարձրությամբ և պահվում է Ֆրանսիայի Սևր քաղաքում: (Նկար 11): Պատճենները պատրաստվել են ստանդարտից՝ թիվ 12 օրինակը պահվում է Ռուսաստանում, 20 օրինակը՝ ԱՄՆ-ում։

Իմանալով մարմիններից մեկի զանգվածը, դուք միշտ կարող եք գնահատել մյուսի զանգվածը.
- եթե փոխազդեցության ժամանակ մարմնի արագությունները փոխվում են հավասար, ապա մարմինների զանգվածները հավասար են:
- եթե ոչ, ապա երկրորդ մարմնի զանգվածը կարելի է հաշվարկել արագության հարաբերակցությունից:

Նկար 13-ում դիտարկենք զանգվածի չափումը փոխազդեցության կամ կշեռքի վրա կշռման մեթոդով:

Թիվ 2 տեսանյութում կարող եք դիտել մարմնի քաշի չափումը լծակային կշեռքի վրա։

Թիվ 3 տեսանյութում դիտեք զվարճալի գլուխկոտրուկ, թե ինչպես չափել մարմնի քաշը

Մարմնի քաշը որոշելու մեթոդներ.
Զանգվածային ստանդարտի հետ փոխազդեցություն (փորձերի օրինակների հիման վրա): Եկեք իմանանք ստանդարտի զանգվածը (1 կգ), ստանդարտ v1 արագությունը և մարմնի արագությունը v2: M մարմնի զանգվածը պարզելու համար անհրաժեշտ է ստեղծել m1v1 = m2v2 հավասարում, որից կարող եք արտահայտել մարմնի զանգվածը՝ m2 = m1v1 / v: Հաշվի առնելով, որ m1 = 1 կգ, մենք ստանում ենք m = v1 /: v2. Այս մեթոդը, իհարկե, գործնական տեսանկյունից հարմար չէ։
Կշռելը (մենք կուսումնասիրենք հաջորդ դասի ընթացքում լաբորատոր աշխատանք) Այս մեթոդը մեզ համար ավելի հարմար է և ավելի ծանոթ։
Հաշվարկը ֆիզիկայի օրենքների համաձայն՝ բանաձևերի միջոցով (այս մեթոդն օգտագործվում է մոլորակների, աստղերի և այլնի զանգվածները հաշվարկելիս): Այս մեթոդը մենք կուսումնասիրենք ավագ դպրոցում։

Վերահսկիչ բլոկ

• 1. Ի՞նչն է բնութագրում մարմնի քաշը:
• 2. Ինչպե՞ս կարող եք որոշել մարմնի համեմատական ​​քաշը:
• 3. Ինչպե՞ս կարող եք որոշել մարմնի ճշգրիտ զանգվածը, եթե հայտնի է նրա հետ փոխազդող մարմնի զանգվածը:

Տնային աշխատանք

2. Թեստ
Ինչպե՞ս են կապված սայլերի զանգվածները, եթե լույսի զսպանակը պահող թելը այրելուց հետո նրանք սկսեցին շարժվել նկարում նշված արագություններով:

ա) առաջին սայլի զանգվածը 2 անգամ մեծ է երկրորդ սայլի զանգվածից
բ) առաջին սայլի զանգվածը 2 անգամ փոքր է երկրորդ սայլի զանգվածից
գ) սայլերի զանգվածները նույնն են

... Լուսնի և Արեգակի գրավիտացիոն գրավչությունը հանգեցնում է ծովերում և օվկիանոսներում մակընթացությունների առաջացմանը: Բաց օվկիանոսում մակընթացության բարձրությունը մոտ 1 մ է, իսկ ափերին՝ մինչև 18 մետր (Ատլանտյան օվկիանոսում գտնվող Ֆանդի ծովածոցը)։
... մակընթացությունները տեղի են ունենում ոչ միայն օվկիանոսում, այլև ցամաքում: Միևնույն ժամանակ տեղի են ունենում շարժումներ երկրի մակերեսըմինչև 50 սմ:
... գնացքների իներցիան այնքան մեծ է, որ գնացքի արգելակման ժամանակը հասնում է 1–2 րոպեի։ Այս ընթացքում գնացքը, սեղմելով իր արգելակները, կանցնի մոտ 1–2 կմ։

Հղումներ

1. Դաս՝ «Իներցիա» Սարահման Ի.Դ., ֆիզիկայի ուսուցիչ, քաղաքային ուսումնական հաստատության թիվ 8 միջնակարգ դպրոց, Մոզդոկա, Հյուսիսային Օսիա-Ալանիա:
2. Դաս թեմայով՝ «Փոխազդեցություն» Շուստովա Լ.Ֆ., ֆիզիկայի ուսուցիչ, Պերմի մարզ, Նոժովսկայա միջնակարգ միջնակարգ դպրոց.
3. Դաս թեմայով. «Զանգվածային» Օնկովա Օ.Վ., ֆիզիկայի ուսուցիչ, Նովոսիբիրսկի շրջան, Մոշկովսկի շրջան, RMOU Sokurskaya միջնակարգ դպրոց:
4. Պերիշկին Ա.Վ. Ֆիզիկա. Դասագիրք հանրակրթության համար ուսումնական հաստատություններ 7-րդ դասարան. – Մ., ԲԲԸ «Մոսկվայի դասագրքեր», 2008 թ