I-тарау. Механика бөлімінің педагогика-психологиялық негіздері. 1 Механика-физиканың іргетасы
жүктеу/скачать 1,25 Mb.
|
Дип.-Мектеп-оқушылары-механикалық-білімді-7-сынып
- Бұл бет үшін навигация:
- 2.9. Ньютон заңын есеп шығаруға қалай қолдану керек
| Механикалық қозғалыс. 7-сынып
Ә ткеншек Доп ұшады Су ағады Тастың тербеледі құлауы Құс ұшады Желдің соғуы Метеор ағады Адам қозғалады Поезд қозғалады Оқушы осылайша топтастырып, ойын қозғайды, байланыстырады, ойын айтуға тырысады. 2.9. Ньютон заңын есеп шығаруға қалай қолдану керек? Жалпы физиканың кез келген заңдарына есептер шығару барысында оқушылар көп қиналады. Соның бірі динамика заңдары. Мұның негізгі себебі-мектеп курсында физиканың әрбір заңына терең түсінік берілмегенінде. Нәтижесінде әрбір заңға анықтама бергенімен, оның терең түп мағынасына жете алмай, есепті практика жүзінде қолдана алмауы. Ньютон заңы- физикадағы ең маңызды ұғымдардың бірі болуымен бірге механикалық есептерді шығарудың да пәрменді құралы. Оқушылар Ньютон заңының ережесін жаттап, формуласын есте сақтағанымен, нақты есеп шығаруға келгенде, дұрыс қолдана алмай мүдіріп, қиналып қалады. Мұның себебі: олардың берілген есептен ең әуелі нені ойластыру қажет, онан соң нені қарастыру керек екенін жете түсінбеуінен, яғни Ньютон заңын есеп шығаруға қолданудың рет тәртібін білмеуінен болады. Өйткені Ньютон заңына қатысты есептердің бәрі бірер формуламен ғана шыға бермейді. Оқулықта Ньютон заңын қолданған кезде қарастырылатын мазмұндар жазылғанмен, нақты рет тәртібі көрсетілмеген. Сондықтан, сабақ өту барысында Ньютон заңын пайдаланып есеп шығарудың төмендегідей рет-тәртібін қолданамын. Мұның оқушыларға үлкен көмегі тиетіні сөзсіз. Есептің берілуіне сәйкес қарапайым сызбасын сызу. Қарастырылатын денені тауып ажыратып сызу. Бұл ретте, есеп берілісіндегі қарастырылатын дене қайсы дене екенін тауып, оны басқа денелерден ажыратып сызамыз. Онан соң оның басқа денелермен болған байланысын анықтаймыз, материялық нүкте деп қарауға болатын, болмайтынын қарастырамыз. Денені ажыратып сызғанда оның параллель көшірілетіндігіне ерекше назар аудару керек. Ажыратып алған дененің ұшыраған күшіне талдау жасау. Бұл жолы ең әуелі ауырлық күшін ойластырамыз, онан соң басқа денелермен жанасқан жерінен нормаль қысым күшті, керілу күшін, үйкеліс күшін, т.б. күштерді қарастырамыз, әрі бұл күштерді ажыратып алған дененің үстіне шамасына және бағытына қарай біртұтас графиктейміз. Егер есептің берілуіндегі ескерусіз қалдырылған күштер (мысалы, үйкеліс күші) болса, оны ойластырудың қажеті жоқ. Графиктелген күштердің қайсысы белгілі, қайсысы белгісіз екенін білу керек. Дененің қозғалыс күйін анықтап, координата жүйесін орнату.Бұл ретте дене тыныштықта ма, түзу сызықты бірқалыпты қозғалыста ма немесе қандай айнымалы қозғалыста екенін біліп, үдеуінің бағытын және оның басқа денелердің үдеуімен қандай байланыста екенін анықтаймыз. Онан соң есептің қолайлылығына қарай координата жүйесін белгілейміз. Есте болатын нәрсе, координата жүйесіндегі бір остің бағытын үдеудің бағытымен бағыттас етіп алған қолайлы болады. Соңынан, координата осінің бойында жатпайтын күштерді немесе үдеулерді остерге проекциялап алу керек. Ньютонның 2-заңы бойынша ажыратып алған дененің қозғалыс теңдеуін құру. Мұнда х және у осінің бойындағы қорытқы күштерді тауып, оны сол остің бойындағы дененің массасы мен үдеуінің көбейтіндісіне теңестіріп жазамыз. Егер, теңдеудің саны белгісіз шаманың санынан аз болып қалса, онда үдеудің байланысынан пайдаланып, қосымша теңдеу құру керек. Теңдеуді шешіп, сұрақтың жауабын табамыз, шыққан нәтиженің жауапқа сәйкес келетін, келмейтінін тексереміз. Талдау арқылы есеп шығару тәсілі оқушының ой-өрісін кеңейтіп, білімін арттыруға мүмкіндік береді. 1-есеп. Бала өзара байланған 2 шананың жібін көкжиекке бұрыш жасай F=120 Н күшпен тартып бара жатыр. Шаналардың массалары бірдей және m=15 кг-ға тең. Табандарының қармен үйкеліс коэффициенті k=0,02. Шаналардың а үдеуі және олардың арасындағы Т керілу күші қандай? Бала, шаналар бірқалыпты қозғалу үшін қандай күшпен тарту қажет? (1-сурет) 1-сурет. Шешімі: Бұл есепті шығармас бұрын, шаналар қандай денелермен әсерлесетінін анықтау қажет. Суреттен көрініп тұрғандай, бұл денелер Жер, жіп және адам. Мынадай сұрақ тууы мүмкін. «Ал шаналар өзара әсерлеспей ме?» Бұл сұрақтың қойылуы дұрыс. Шындығында олар әсерлеседі. Динамиканың негізгі ережесі бойынша, дене қанша денемен әсерлессе, сонша күш оған әсер етеді. Ол күштер суретте көрсетілген (2-сурет). 2-сурет.
(Әрбір шана үшін). 1-шана. Fcosa-Fүйк-Т=ma mg-N-Fsina=0 2-шана. T- Fүйк=ma mg-N=0 Fүйк=kN Теңдеуін ескере отырып, 2 теңдеу жүйесін шешеміз: Fcosa-Fүйк-Т=ma Fcosa-kN-Т=ma mg-N-Fsina=0 N=mg-Fsina=0 Fcosa-k(mg-Fsina)-T=ma (1) II. T- Fүйк=ma T-kN=ma mg-N=0 N=mg T-kmg=ma (2) (1) және (2) теңдеуді қоссақ, нәтижеде: Fcosa-2kmg+kFsina=2ma теңдеуін аламыз. Бұдан a=(Fcosa-2kmg+kFsina)/2m. ; m=15 кг; F=120 Н; k=0,02 ескерсек, a=2,7 м/с2 тең болатынын табамыз. T=Fcosa- Fүйк-ma=43Н. F1 күшті анықтау үшін 2 шананы бір жүйе деп қарастырып, бірқалыпты қозғалатындықтан, үдеу а=0 дейміз. Оны сызба түрінде көрсеткенде 3-суреттегідей болады. 3-сурет.
Барлық күштерді ескере отырып, мынадай теңдеу жүйесін құрамыз: F1cosa- Fүйк=0 2mg- F1sina-N=0 ; F=kN F1cosa- kN=0 N=2mg- F1sina F1cosa-2kmg-k F1sina=0 2kmg= F1(cosa+ksina) F1=2kmg/(cosa+ksina) Жауабы: a=2,7 м/с2 ; T=43 Н; F1=8,4 Н. жүктеу/скачать 1,25 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|