Unterrichtsthema: Freier Fall. Die Bewegung eines senkrecht nach oben geworfenen Körpers.

Unterrichtsziele: den Schülern den freien Fall und die Bewegung eines senkrecht nach oben geschleuderten Körpers als Spezialfall einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung, bei der der Betrag des Beschleunigungsvektors für alle Körper ein konstanter Wert ist, eine Vorstellung zu geben. Die Erziehung zu Aufmerksamkeit, Genauigkeit, Disziplin, Ausdauer. Entwicklung kognitiver Interessen, Denken.

Unterrichtsart: kombinierter Unterricht.

Demos: 1. Fallende Körper in der Luft und im verdünnten Raum. 2. Bewegung eines senkrecht nach oben geworfenen Körpers.

Ausrüstung: 1,5m langes Glasrohr, diverse Körper, Brett.

Wissenscheck: selbstständige Arbeit zum Thema "Newtonsche Gesetze".

Während des Unterrichts:

1. Organisatorischer Moment. (1 Minute)

2. Wissen prüfen. (15 Minuten)

3. Präsentation von neuem Material. (15 Minuten)

A) Freier Fall. Erdbeschleunigung.

B) Abhängigkeit der Geschwindigkeit und Koordinaten des fallenden Körpers von der Zeit.

D) Abhängigkeit der Geschwindigkeit und Koordinaten eines senkrecht nach oben geworfenen Körpers von der Zeit.

4. Konsolidierung von neuem Material. (7 Minuten)

5. Hausaufgaben. (1 Minute)

6. Das Ergebnis der Lektion. (1 Minute)

Zusammenfassung der Lektion:

1. Begrüßung. Überprüfung der Anwesenden. Vertrautmachen mit dem Thema des Unterrichts und seinen Zielen. Die Schüler schreiben das Datum und das Thema der Unterrichtsstunde in ihre Hefte.

2. Eigenständiges Arbeiten zum Thema „Newtonsche Gesetze“.

3. Sie alle haben wiederholt das Fallen von Körpern in der Luft beobachtet und selbst Gegenstände hochgeworfen. Der große Wissenschaftler der Antike, Aristoteles, baute auf der Grundlage von Beobachtungen eine Theorie auf, nach der der Körper umso schneller fällt, je schwerer er ist. Diese Theorie gibt es seit zweitausend Jahren – schließlich fällt der Stein wirklich schneller als die Blume. Nehmen wir zwei Körper, leicht und schwer, binden sie zusammen und werfen sie aus großer Höhe. Wenn ein leichter Körper immer langsamer fällt als ein schwerer, dann muss er den Fall eines schweren Körpers verlangsamen, und daher muss ein Bündel von zwei Körpern langsamer fallen als ein schwerer Körper. Aber schließlich kann das Bündel als ein schwerer Körper angesehen werden, und daher muss das Bündel schneller fallen als ein schwerer Körper.

Nachdem Galilei diesen Widerspruch entdeckt hatte, beschloss er, durch Erfahrung zu testen, wie Kugeln mit unterschiedlichem Gewicht tatsächlich fallen würden: Lassen Sie die Natur selbst die Antwort geben. Er machte Bälle und ließ sie vom Schiefen Turm von Pisa fallen - beide Bälle fielen fast gleichzeitig. Galileo machte eine wichtige Entdeckung: Wenn der Luftwiderstand vernachlässigt werden kann, bewegen sich alle fallenden Körper gleichmäßig mit der gleichen Beschleunigung.

Freier Fall ist die Bewegung von Körpern unter dem Einfluss der Schwerkraft (d. h. unter Bedingungen, bei denen der Luftwiderstand vernachlässigt werden kann).

Die Schüler haben keinen Zweifel daran, dass der freie Fall eines Körpers eine beschleunigte Bewegung ist. Ob diese Bewegung jedoch gleichmäßig beschleunigt wird, können sie nur schwer beantworten. Die Antwort auf diese Frage kann durch Experimente gegeben werden. Nimmt man in bestimmten Abständen eine Reihe von Schnappschüssen einer fallenden Kugel auf (Stroboskopaufnahme), so kann man anhand der Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Positionen der Kugel feststellen, dass die Bewegung ohne Anfangsgeschwindigkeit wirklich gleichmäßig beschleunigt wird (Lehrbuch S. 53, Abb. 27).

Machen wir ein Experiment. Nehmen wir ein Glasrohr mit Körpern und drehen es scharf um. Wir sehen, dass schwerere Körper schneller fielen. Dann pumpen wir die Luft aus dem Rohr und führen das Experiment erneut durch. Es ist ersichtlich, dass alle Körper gleichzeitig fallen.

Betrachten wir den Fall eines schweren kleinen Balls in der Luft, dann kann die Kraft des Luftwiderstands vernachlässigt werden, weil. die Resultierende aus Schwerkraft und Widerstand unterscheidet sich kaum von der Schwerkraft. Daher bewegt sich der Ball mit einer Beschleunigung nahe der Beschleunigung des freien Falls.

Wenn wir den Fall eines Stücks Watte in die Luft betrachten, dann kann eine solche Bewegung nicht als frei betrachtet werden, weil. Der Luftwiderstand ist ein wesentlicher Teil der Schwerkraft.

Also a=g=const= 9,8 m/s2. Es ist zu beachten, dass der Erdbeschleunigungsvektor immer nach unten gerichtet ist.

Der Begriff des freien Falls ist weit gefasst: Ein Körper fällt nicht nur dann frei, wenn seine Anfangsgeschwindigkeit null ist. Wird ein Körper mit einer Anfangsgeschwindigkeit geworfen, so fällt er auch frei. Darüber hinaus ist der freie Fall nicht nur eine Abwärtsbewegung. Wenn ein Körper im freien Fall für einige Zeit nach oben fliegt, verringert er seine Geschwindigkeit und beginnt erst dann zu fallen.

Lassen Sie uns gemeinsam die folgende Tabelle vervollständigen:

B) Wenn wir den Koordinatenursprung mit den Anfangspositionen des Körpers kombinieren und OY nach unten richten, sehen die Graphen der Abhängigkeit der Geschwindigkeit und der Koordinaten des fallenden Körpers von der Zeit wie folgt aus: Т.О. im freien fall nimmt die geschwindigkeit eines körpers jede sekunde um etwa 10 m/s zu.

C) Betrachten Sie die Fälle, in denen der Körper nach oben geschleudert wird. Lassen Sie uns den Koordinatenursprung mit der Anfangsposition des Körpers abgleichen und OY vertikal nach oben richten. Dann sind die Projektionen von Geschwindigkeit und Verschiebung am Ursprung positiv. Die Abbildungen zeigen Kurven für einen Körper, der mit einer Geschwindigkeit von 30 m/s geschleudert wird.

4. Fragen:

1) Wird die Zeit des freien Falls verschiedener Körper aus gleicher Höhe gleich sein?

2) Wie groß ist die Fallbeschleunigung? Einheiten?

3) Wie groß ist die Beschleunigung eines Körpers, der am oberen Ende der Flugbahn senkrecht nach oben geschleudert wird? Was ist mit der Geschwindigkeit?

4) Zwei Körper fallen von einem Punkt ohne Anfangsgeschwindigkeit mit einem Zeitintervall t. Wie bewegen sich diese Körper im Flug relativ zueinander?

Aufgaben: 1) Der Stein fiel 2 s lang von einem Felsen und 6 s lang von dem anderen. Wie oft ist der zweite Felsen höher als der erste?

Um herauszufinden, wie oft ein Stein höher ist als ein anderer, müssen Sie ihre Höhe berechnen (y = g t2/ 2) und dann ihr Verhältnis finden. Antwort: 9 mal

2) Ein Körper fällt frei aus einer Höhe von 80 m. Wie groß ist seine Verschiebung in letzter Sekunde? Nehmen wir die Höhe h=80 m für die Zeit t, die Höhe h1 für die Zeit t-1. ∆ h=h-h1 Aus der Gleichung h = g t2/ 2 finden wir die Zeit t wenn h1 = g (t - 1) 2/ 2 Antwort: 35 m.

5. Heute haben wir in der Lektion einen Sonderfall der gleichmäßig beschleunigten Bewegung betrachtet - den freien Fall und die Bewegung eines senkrecht nach oben geworfenen Körpers. Wir haben herausgefunden, dass der Modul des Beschleunigungsvektors für alle Körper ein konstanter Wert ist und sein Vektor immer nach unten gerichtet ist. Wir haben die Abhängigkeit der Geschwindigkeit und der Koordinaten von der Zeit eines fallenden Körpers und eines senkrecht nach oben geworfenen Körpers betrachtet.

SELBSTSTÄNDIGE ARBEIT ZUM THEMA NEWTONS GESETZE.

ERSTE EBENE.

1. Ein Körper mit einer Masse von 2 kg bewegt sich mit einer Beschleunigung von 0,5 m / s2. Was ist die Resultierende aller Kräfte? A. 4 N. B. 0 C. 1 N

2. Wie würde sich der Mond zu bewegen beginnen, wenn er von der Gravitationskraft der Erde und anderer Körper beeinflusst würde?

A. Gleichmäßig und geradlinig tangential zur ursprünglichen Bewegungsbahn.

B. geradlinig zur Erde hin.

B. Sich in einer Spirale von der Erde entfernen.

MITTELSTUFE.

1.A) Auf dem Tisch liegt eine Stange. Welche Kräfte wirken darauf? Warum ruht der Block? Kräfte grafisch darstellen.

B) Welche Kraft verleiht einem Körper mit einer Masse von 5 kg eine Beschleunigung von 4 m/s2?

C) Zwei Jungen ziehen an einer Schnur in entgegengesetzte Richtungen, jeder mit einer Kraft von 200 N. Reißt die Schnur, wenn sie einer Belastung von 300 N standhält?

2.A) Was passiert mit der Stange und warum, wenn der Wagen, auf dem sie steht, stark nach vorne gezogen wird? Abrupt aufhören?

B) Bestimmen Sie die Kraft, unter der sich ein Körper der Masse 500 g mit einer Beschleunigung von 2 m / s2 bewegt

C) Was kann über die Beschleunigung gesagt werden, die die Erde erfährt, wenn sie mit einer darauf gehenden Person interagiert? Rechtfertige deine Antwort.

GENUG LEVEL.

1.A) Mit Hilfe zweier identischer Ballons werden unterschiedliche Körper aus der Ruhe gehoben. Woraus können Sie schließen, welcher Körper eine große Masse hat?

B) Unter Einwirkung einer Kraft von 150 N bewegt sich der Körper geradlinig, so dass sich seine Koordinate nach dem Gesetz x = 100 + 5t + 0,5t2 ändert. Was ist das Körpergewicht?

C) Ein unvollständiges Glas Wasser wird auf einer Waage balanciert. Wird das Gleichgewicht der Waage gestört, wenn ein Bleistift in Wasser getaucht und in der Hand gehalten wird, ohne das Glas zu berühren?

2.A) Der Fuchs, der vor dem Hund davonläuft, wird oft gerettet, indem er scharfe, plötzliche Bewegungen zur Seite macht, wenn der Hund bereit ist, ihn zu packen. Warum verfehlt der Hund?

B) Ein Skifahrer mit einem Gewicht von 60 kg und einer Geschwindigkeit am Ende der Abfahrt von 10 m/s hielt 40 Sekunden nach Ende der Abfahrt an. Bestimmen Sie den Widerstandsmodul der Bewegung.

F) Ist es möglich, auf einem Segelboot zu segeln und den Luftstrom von einem starken Ventilator zu lenken, der sich auf dem Boot befindet? Was passiert, wenn Sie am Segel vorbeiblasen?

HOHES NIVEAU.

1.A) Der Bezugsrahmen ist mit dem Auto verbunden. Wird es träge sein, wenn sich das Auto bewegt:

1) gleichmäßig geradlinig entlang einer horizontalen Autobahn; 2) entlang einer horizontalen Autobahn beschleunigt; 3) gleichmäßig drehen; 4) gleichmäßig bergauf; 5) gleichmäßig vom Berg; 6) vom Berg beschleunigt.

B) Ein ruhender Körper mit einer Masse von 400 g erreichte unter Einwirkung einer Kraft von 8 N eine Geschwindigkeit von 36 km / h. Finde den Weg, den der Körper zurückgelegt hat.

c) Ein Pferd zieht einen beladenen Karren. Nach Newtons drittem Gesetz ist die Kraft, mit der das Pferd den Karren zieht, = die Kraft, mit der der Karren das Pferd zieht. Warum folgt der Karren dem Pferd?

2.A) Das Auto bewegt sich gleichmäßig entlang der Ringstraße. Ist der ihm zugeordnete Bezugsrahmen inertial?

B) Ein Körper mit einer Masse von 400 g, der sich mit einer Anfangsgeschwindigkeit auf einer geraden Linie bewegt, erreichte in 5 s unter der Einwirkung einer Kraft von 0,6 N eine Geschwindigkeit von 10 m/s. Finden Sie die Anfangsgeschwindigkeit des Körpers.

C) Ein Seil wird über einen unbeweglichen Block geworfen. An einem Ende hängt eine Person, die sich mit den Händen festhält, und am anderen eine Last. Das Gewicht der Last = das Gewicht der Person. Was passiert, wenn sich jemand an den Händen am Seil hochzieht?

Demonstration: Zeichnen Sie einen kleinen Kreis auf den Boden. Wenn Sie mit dem Ball in der Hand neben ihm vorbeigehen, müssen Sie Ihre Finger während der Bewegung lösen, damit der Ball den Kreis trifft (das Hinzufügen von zwei "natürlichen" Bewegungen). Warum ist das nicht einfach?

Fragen:

1. Wie können Sie feststellen, ob sich ein gegebener Körper in einem inertialen oder nicht-inertialen Bezugssystem befindet?

2. Es ist bekannt, dass ein Körper, der sich frei auf einer horizontalen Fläche bewegt, allmählich langsamer wird und schließlich stehen bleibt. Widerspricht diese experimentelle Tatsache nicht dem Trägheitsgesetz?

3. Geben Sie die größte Anzahl von Beispielen für die Manifestation von Trägheit an.

4. Wie ist das Absinken der Quecksilbersäule beim Schütteln eines Fieberthermometers zu erklären?

5. Auf einen Zug, der sich auf einem geraden horizontalen Gleis bewegt, wirkt eine konstante Zugkraft einer Diesellokomotive gleich der Widerstandskraft. Welche Bewegung macht der Zug? Wie äußert sich in diesem Fall das Trägheitsgesetz?

6. Kann man von einem Ballon aus sehen, wie sich die Erdkugel unter uns dreht?

7. Wie springt man aus einem fahrenden Auto?

8. Wenn die Fenster im Abteil geschlossen sind, an welchen Zeichen erkennen Sie dann, dass der Zug fährt?

9. Ist es möglich, durch Beobachtung der Bewegung der Sonne während des Tages (Tages) festzustellen, ob das mit der Erde verbundene Bezugssystem träge ist?

IV. § 19. Fragen zu § 19.

Erstellen Sie anhand von Abbildungen, Zeichnungen und Textmaterial eine zusammenfassende Tabelle „Trägheit“.

Die Menge der Materie (Masse) ist ein Maß dafür, das im Verhältnis zu ihrer Dichte und ihrem Volumen festgelegt wird ...

I. Newton

Lektion 23/3. BESCHLEUNIGUNG DER KÖRPER WÄHREND DER INTERAKTION. LAST.

Das Ziel des Unterrichts: den Begriff „Masse“ einführen und weiterentwickeln.

Unterrichtsart: kombiniert.

Ausrüstung: Zentrifugalmaschine, Stahl- und Aluminiumzylinder, Demonstrationslineal, TsDZM-Gerät, Interaktions-Demonstrationsgerät, 2 kg Gewicht, Universalstativ, Gewinde.

Unterrichtsplan:

2. Umfrage 10 min.

3. Erklärung 20 min.

4. Fixieren 10 min.

5. Hausaufgaben 2-3 Min.

II. Die Umfrage ist grundlegend: 1. Trägheitsbezugssystem. 2. Newtons erstes Gesetz.

Fragen:

1. Ein Junge hält einen mit Wasserstoff gefüllten Ballon an einer Schnur. Welche auf die Kugel wirkenden Kräfte heben sich gegenseitig auf, wenn sie ruht?

2. Erklären Sie, welche Körper in folgenden Fällen kompensiert werden: a) das U-Boot befindet sich in der Wassersäule; b) das U-Boot liegt auf hartem Grund.

3. Der Körper ruht in einem bestimmten IFR, und welche Bewegung macht er in einem anderen IFR?

4. In welchem ​​Fall kann der dem Auto zugeordnete Bezugsrahmen als träge angesehen werden?

5. In welchem ​​Bezugsrahmen ist Newtons erstes Gesetz erfüllt?

6. Wie können Sie sicher sein, dass dieser Körper nicht mit anderen Körpern interagiert?

7. Wie sparen geübte Fahrer mit dem Phänomen der Trägheit Kraftstoff?

8. Warum können Sie in einem Zugabteil mit einem verhängten Fenster und guter Schalldämmung feststellen, dass sich der Zug beschleunigt bewegt, aber Sie können nicht wissen, dass er sich gleichmäßig bewegt?

9. Einmal zog sich Baron Münchhausen, in einem Sumpf festgefahren, an den Haaren heraus. Hat er damit Newtons erstes Gesetz verletzt?

III. Unter welchen Bedingungen bewegt sich der Körper beschleunigt? Demonstration.

Fazit . Ursache für die Änderung der Körpergeschwindigkeit (Beschleunigung) ist der unkompensierte Aufprall (Einfluss) anderer Körper. Beispiele: freier Fall einer Kugel, Einwirkung eines Magneten auf eine Stahlkugel in Ruhe und in Bewegung.

Interaktion - die Einwirkung von Körpern aufeinander, die zu einer Änderung ihres Bewegungszustandes führt . Demonstration mit einem Gerät, um die Interaktion zu demonstrieren.

Die Wechselwirkung zweier Körper, die von keinem anderen Körper beeinflusst werden, ist das grundlegendste und einfachste Phänomen, das wir untersuchen können. Demonstration des Zusammenspiels zweier Wagen (zwei Wagen auf einem Luftkissen).

Fazit: Bei der Interaktion ändern beide Körper ihre Geschwindigkeit und ihre Beschleunigungen sind in entgegengesetzte Richtungen gerichtet.

Was kann man sonst noch über die Beschleunigungen von Karren während ihrer Interaktion sagen?

Es zeigt sich, dass die Beschleunigung des Körpers umso kleiner ist, je größer die Masse des Körpers ist und umgekehrt (Demonstration).

m 1 ein 1 = m 2 ein 2

Messung der Masse wechselwirkender Körper. Gewicht Standard (Zylinder aus einer Legierung aus Platin und Iridium) 1 kg. Eine Standardmasse von 1 kg kann erhalten werden, indem man 1 Liter Wasser bei 4°C und normalem atmosphärischem Druck nimmt. Und wie misst man die Masse eines einzelnen Körpers?

ich e ein e \u003d ma.

Definition: Gewicht (m) – die Eigenschaft eines Körpers, einer Änderung seiner Geschwindigkeit entgegenzuwirken, gemessen am Verhältnis des Beschleunigungsmoduls des Massenormals zum Beschleunigungsmodul des Körpers bei ihrer Wechselwirkung.

Zusammenspiel von Stahl- und Aluminiumzylindern (Demonstration).

Wie wird dieses Verhältnis für zwei Aluminiumzylinder sein?

Andere Möglichkeiten, Massen zu messen: 1. m = ρ·V (für homogene Körper). 2. Wiegen. Ist es möglich, die Masse des Planeten durch Wiegen zu messen? Moleküle; Elektron?

Studentische Schlussfolgerungen:

1. In C wird die Masse in Kilogramm gemessen.

2. Masse ist eine skalare Größe.

3. Masse hat die Eigenschaft der Additivität.

Eine tiefere Bedeutung von Masse in SRT. Zusammenhang zwischen Körpermasse und Ruheenergie: E = mc 2 . Die Masse der Materie ist diskret. Massenspektrum. Die Natur der Masse ist eines der wichtigsten und noch ungelösten Probleme der Physik.

IV.Aufgaben:

1. Jungen mit Massen von 60 und 40 kg drehen sich an den Händen haltend um einen bestimmten Punkt, so dass der Abstand zwischen ihnen 120 cm beträgt.Auf einem Kreis mit welchem ​​Radius bewegt sich jeder von ihnen?

2. Vergleichen Sie die Beschleunigungen zweier Stahlkugeln beim Stoß, wenn der Radius der ersten Kugel doppelt so groß ist wie der der zweiten. Hängt die Lösung des Problems von den Anfangsgeschwindigkeiten der Kugeln ab?

3. Zwei Jungen auf Schlittschuhen, die sich mit den Händen abgestoßen haben, sind mit Geschwindigkeiten von 5 und 3 m/s in verschiedene Richtungen gefahren. Welcher Junge hat die größere Masse und wie oft?

4. In welcher Entfernung vom Erdmittelpunkt befinden sich der Punkt, um den sich die Erde und der Mond drehen, wenn die Masse der Erde das 81-fache der Masse des Mondes beträgt und die durchschnittliche Entfernung zwischen ihren Mittelpunkten 365.000 km beträgt.

Fragen:

1. Mit Hilfe zweier identischer Ballons werden unterschiedliche Körper aus der Ruhe gehoben. Woraus kann man schließen, welcher dieser Körper die größere Masse hat?

2. Warum werden im Eishockey die Verteidiger massiver und die Stürmer leichter gewählt?

3. Warum ist es für einen Feuerwehrmann schwierig, einen Schlauch zu halten, aus dem Wasser schlägt?

4. Welche Bedeutung haben Schwimmhäute bei Wasservögeln?

5. Was ist der Grund für die Beschleunigung der folgenden Körper: 1) ein künstlicher Satellit, der sich um die Erde bewegt; 2) ein künstlicher Satellit während seiner Verzögerung in dichten Schichten der Atmosphäre; 3) eine Stange, die eine schiefe Ebene hinabgleitet; 4) ein frei fallender Ziegelstein?

v. § 20-21 Ex. 9, Nr. 1-3. Ex. 10, Nr. 1, 2.

1. Erstellen Sie eine verallgemeinernde Tabelle „Masse“ mit Bildern, Zeichnungen und Textmaterial.

2. Schlagen Sie mehrere Optionen für das Design von Geräten vor, die zum Vergleichen der Körpermassen während der Interaktion verwendet werden können.

3. Stellen Sie ein Glas Wasser auf ein Blatt Papier am Rand des Tisches. Ziehen Sie das Blatt kräftig in horizontaler Richtung. Was wird passieren? Wieso den? Erklären Sie die Erfahrung.

4. Ein Seil wird über einen festen Block geworfen. An einem Ende des Seils hängt eine Person, die sich mit den Händen festhält, und am anderen eine Last. Das Gewicht der Last entspricht dem Gewicht der Person. Was passiert, wenn sich eine Person an einem Seil an den Händen hochzieht?

... eine ausgeübte Kraft ist eine Einwirkung, die auf einen Körper ausgeübt wird, um seinen Ruhezustand oder seine gleichförmige geradlinige Bewegung zu ändern.

I. Newton

Unterricht 24/4. GEWALT

Der Zweck des Unterrichts: Entwickle den Begriff „Kraft“ und wähle eine Krafteinheit.

Unterrichtsart: kombiniert.

Ausrüstung: Gerät "Körper ungleicher Masse", Kreiselmaschine, Stativ, Last, Feder.

Unterrichtsplan: 1. Einführungsteil 1-2 min.

2. Umfrage 15 min.

3. Erklärung 15 min.

4. Fixieren 10 min.

5. Hausaufgaben 2-3 Min.

II. Umfrage grundlegend: 1. Trägheit der Körper. 2. Körpermasse.

Aufgaben:

1. Ein Waggon mit einem Gewicht von 60 Tonnen nähert sich einer festen Plattform mit einer Geschwindigkeit von 0,2 m/s und trifft auf Puffer, woraufhin die Plattform eine Geschwindigkeit von 0,4 m/s erhält. Wie groß ist die Masse der Plattform, wenn die Geschwindigkeit des Autos nach dem Aufprall auf 0,1 m/s abnimmt?

2. Zwei Körper mit Massen von 400 und 600 g bewegten sich aufeinander zu und stoppten nach dem Aufprall. Wie groß ist die Geschwindigkeit des zweiten Körpers, wenn sich der erste mit 3 m/s bewegt?

3. Versuchsaufgabe: Bestimme das Verhältnis der Massen der Körper im Gerät „Körper ungleicher Masse“.

Fragen:

1. Schlagen Sie eine Möglichkeit vor, die Masse des Mondes zu messen.

2. Warum wird eine Axt nach hinten gelehnt, wenn man einen Nagel in dünnes Sperrholz schlägt?

3. Warum ist es schwierig, auf losem Schnee (Sand) zu gehen?

4. Der Eiffelturm hat eine Höhe von 300 m und eine Masse von 9000 t. Welche Masse wird seine 30 cm hohe exakte Kopie haben?

5. Elektrische Kaffeemühle ist ein geschlossener Zylinder mit einem Elektromotor. Wie kann die Drehrichtung des Ankers dieses Elektromotors bestimmt werden, wenn das Kaffeemühlenfenster geschlossen ist und nicht zerlegt werden kann?

III. Interaktion zweier Körper. Als Ergebnis der Interaktion des Körpers werden Beschleunigungen erhalten und: . Das ist eine sehr gute Formel. Mit seiner Hilfe können Sie die Masse des zweiten Körpers bestimmen, wenn die Masse des ersten Körpers bekannt ist, wandeln wir diese Formel um: eine 1 = eine 2 . Daraus folgt, dass zur Berechnung der Beschleunigung des ersten Körpers die Masse bekannt sein muss m1 und 2 und m2. Beispiel Projektilflug. Welche Körper wirken während des Fluges auf das Projektil ein? Erde? Luft? Der Luftwiderstand kann vernachlässigt werden. Was muss ein Artillerist wissen, um die Beschleunigung eines Projektils zu berechnen?

Oder = = .

Kann man den Einfluss des zweiten Körpers (Erde) auf den ersten Körper (Projektil) messen? Die Einwirkung eines Körpers auf einen anderen wird kurz Kraft genannt ().

Der Text der Arbeit wird ohne Bilder und Formeln platziert.
Die Vollversion der Arbeit steht im Reiter „Job Files“ im PDF-Format zur Verfügung

Einführung

Relevanz

Kennen Sie die Situation, wenn nach einem Geburtstag oder einem anderen Feiertag viele Luftballons im Haus auftauchen? Anfangs freuen sich die Kinder über die Bälle, sie spielen damit, aber bald achten sie nicht mehr darauf und die Bälle gehen ihnen nur noch unter die Füße. Was tun damit, damit sie nicht zwecklos lügen, sondern Nutzen bringen? Natürlich bei kognitiven Aktivitäten verwenden!

Im Allgemeinen sind Ballons ein hervorragendes Material, um verschiedene Experimente und Modelle zu demonstrieren. Es wäre interessant, ein Buch zu schreiben, in dem alle physikalischen Konzepte durch sie erklärt werden. In der Zwischenzeit möchte ich Sie einladen, mehr als ein Dutzend Experimente aus verschiedenen Wissenschaftsbereichen - von der Thermodynamik bis zur Kosmologie - durchzuführen, in denen die Requisiten üblich sind: Ballons.

Ziel: Entdecken Sie Ballons als unschätzbares Material, um physikalische Phänomene zu beobachten und verschiedene physikalische Experimente durchzuführen.

Aufgaben:

Erfahren Sie mehr über die Geschichte der Ballons.

Planen Sie eine Reihe von Experimenten mit Ballons.

Analysieren Sie die beobachteten Phänomene und formulieren Sie Schlussfolgerungen.

Erstellen Sie eine Multimedia-Präsentation.

Studienobjekt: Luftballon.

Forschungsmethoden:

. Theoretisch: Studium der Literatur zum Forschungsthema.

. Vergleichend-vergleichend.

. Empirisch: Beobachtung, Messung.

. Experimentell-theoretisch : Experiment, Laborexperiment.

Material dieser Studie sind Internetquellen, Lehrmittel der Physik, Physik-Lehrbücher, Aufgabenbücher, Archivdaten und andere Nachschlageliteratur.

Praktische Bedeutung: Die Ergebnisse der Studie können in Physikunterricht, Konferenzen, Wahlfächern und außerschulischen Aktivitäten verwendet werden.

Theoretischer Teil

Die Geschichte der Herstellung von Ballons

Wenn man sich moderne Luftballons ansieht, denken viele, dass dieses bunte, angenehme Spielzeug erst seit kurzem erhältlich ist. Einige, die sich besser auskennen, glauben, dass Ballons irgendwo in der Mitte des letzten Jahrhunderts auftauchten, gleichzeitig mit dem Beginn der technischen Revolution. Eigentlich ist es nicht. Die Geschichte der mit Luft gefüllten Ballons begann viel früher. Nur die Vorfahren unserer Kugeln sahen ganz anders aus als heute. Die ersten Hinweise auf die Herstellung von Luftballons, die uns überliefert sind, finden sich in karelischen Handschriften. Sie beschreiben die Entstehung eines solchen Balls aus der Haut eines Wals und eines Stiers. Und Chroniken aus dem 12. Jahrhundert erzählen uns, dass in den karelischen Siedlungen fast jede Familie einen Ballon hatte. Darüber hinaus lösten die alten Karelier mit Hilfe solcher Bälle teilweise das Problem des Geländefahrens - die Bälle halfen den Menschen, die Entfernungen zwischen den Siedlungen zu überwinden. Aber solche Reisen waren ziemlich gefährlich: Die Hülle von Tierhäuten konnte dem Luftdruck nicht lange standhalten - mit anderen Worten, diese Ballons waren explosiv. Und so blieben am Ende nur Legenden von ihnen übrig. Aber weniger als 7 Jahrhunderte sind seit dieser halbmythischen Ära vergangen, als Professor Michael Faraday in London Gummiballons erfand. Der Wissenschaftler untersuchte die elastischen Eigenschaften von Gummi – und baute zwei „Kuchen“ aus diesem Material. Damit die "Kuchen" nicht zusammenkleben, behandelt Faraday ihre Innenseiten mit Mehl. Und danach klebte er mit seinen Fingern ihre rohen, klebrigen Ränder. Das Ergebnis war so etwas wie eine Tasche, die für Experimente mit Wasserstoff verwendet werden konnte. Etwa 80 Jahre später entwickelte sich die wissenschaftliche Wasserstofftüte zu einem beliebten Zeitvertreib: Gummibälle waren in Europa während des Städteurlaubs weit verbreitet. Durch das Gas, mit dem sie gefüllt waren, konnten sie aufsteigen – und das kam beim Publikum, das noch nicht durch Flugreisen oder andere Wunderwerke der Technik verwöhnt war, sehr gut an. Aber diese Ballons waren ihren legendären Vorgängern etwas ähnlich: Sie verwendeten Wasserstoff (und wie Sie wissen, ist es ein explosives Gas). Trotzdem gewöhnten sich alle an Wasserstoff - glücklicherweise gab es bis 1922 keine besonderen Probleme mit Ballons mit diesem Gas. Dann sprengte in den USA an einem der Stadtfeiertage ein Joker zum Spaß die Dekoration des Feiertags - das heißt Luftballons. Infolge dieser Explosion wurde ein Beamter verletzt, weshalb die Strafverfolgungsbehörden ziemlich schnell reagierten. Ein Spaß, der sich als gefährlich genug herausstellte

schließlich durch das Verbot der Befüllung von Ballons mit Wasserstoff gestoppt. Niemand litt unter dieser Entscheidung - der Platz des Wasserstoffs in den Ballons wurde sofort durch das viel sicherere Helium eingenommen. Dieses neue Gas hob die Ballons genauso gut wie Wasserstoff. 1931 brachte Neil Tylotson den ersten modernen Latexballon auf den Markt (Polymerlatex wird aus wässrigen Kautschukdispersionen gewonnen). Und seitdem können sich Ballons endlich verändern! Davor konnten sie nur rund sein – und mit dem Aufkommen von Latex wurde es erstmals möglich, lange, schmale Bälle zu formen. Diese Innovation fand sofort Anwendung: Urlaubsdesigner begannen, Kompositionen aus Ballons in Form von Hunden, Giraffen, Flugzeugen, Hüten zu erstellen ... Neil Tylotsons Unternehmen verkaufte per Post Millionen von Ballonsets, mit denen lustige Figuren geschaffen werden konnten. Die Qualität der Luftballons war damals noch lange nicht die gleiche wie heute: Beim Aufblasen verloren die Luftballons etwas von ihrer Leuchtkraft, sie waren zerbrechlich und platzten schnell. Daher verloren Ballons langsam ihre Popularität - die Tatsache, dass sie in der Luft fliegen können, schien im 20. Jahrhundert nicht so wunderbar und interessant zu sein, weshalb Ballons lange vor dem Ende des 20. Jahrhunderts nur noch für Stadt und Stadt aufgekauft wurden Kinderferien. Aber die Erfinder haben Ballons nicht vergessen, sie haben daran gearbeitet, sie zu verbessern. Und die Situation hat sich geändert. Nun stellt die Industrie solche Ballons her, die beim Aufblasen nicht an Farbe verlieren – und sie sind zudem deutlich haltbarer und langlebiger geworden. Daher sind Luftballons jetzt wieder sehr beliebt - Designer sind bereit, sie bei der Dekoration verschiedener Feiertage, Konzerte und Präsentationen zu verwenden. Hochzeiten, Geburtstage, Feiern in der ganzen Stadt, PR-Kampagnen, Shows … aktualisierte, leuchtende Ballons sind überall vorhanden. Hier ist eine so interessante, langjährige Geschichte eines einfachen Spaßes, den wir seit unserer Kindheit kennen.

Praktischer Teil

Experiment Nr. 1

Qualitativer Vergleich der Dichten von Wasser - heiß, kalt und salzig

Wenn wir Flüssigkeiten untersuchen, die sich nicht mischen und keine chemische Reaktion eingehen, reicht es aus, sie einfach in ein durchsichtiges Gefäß, beispielsweise ein Reagenzglas, zu gießen. Die Dichte kann anhand der Anordnung der Schichten beurteilt werden: Je niedriger die Schicht, desto höher die Dichte. Eine andere Sache ist, wenn die Flüssigkeiten gemischt werden, wie heißes, kaltes und Salzwasser.

Wir vergleichen das Verhalten von Ballons, die mit heißem, kaltem und gesalzenem Wasser gefüllt sind, jeweils in heißem, kaltem und gesalzenem Wasser. Als Ergebnis des Experiments können wir Rückschlüsse auf die Dichten dieser Flüssigkeiten ziehen.

Ausrüstung: drei Bälle in verschiedenen Farben, ein Drei-Liter-Glas, kaltes, heißes und Salzwasser.

Fortschritt des Experiments

Gießen Sie drei Portionen unterschiedlichen Wassers in Kugeln - blau heiß,

in grüner Kälte und in rotem Salzwasser.

2. Gießen Sie heißes Wasser in das Glas und legen Sie die Kugeln nacheinander hinein (Anhang Nr. 1).

3. Gießen Sie kaltes Wasser in den Behälter und legen Sie wieder alle Kugeln dort ab.

4. Gießen Sie Salzwasser in das Glas und beobachten Sie das Verhalten der Kugeln.

Fazit:

1. Wenn die Dichte von Flüssigkeiten unterschiedlich ist, dann schwimmt eine Flüssigkeit mit geringerer Dichte über einer Flüssigkeit mit höherer Dichte, das heißt

heißes Wasser< холодной воды < соленой воды

2. Je größer die Dichte der Flüssigkeit, desto größer ihre Auftriebskraft:

F A=Vg; da V und g konstant F A sindhängt von der Größe ab.

Experiment Nr. 2

Abnehm- und Mastball. Dass sich verschiedene Körper und Gase bei Wärme ausdehnen und bei Kälte zusammenziehen, lässt sich am Beispiel eines Luftballons leicht demonstrieren: Nehmen Sie bei frostigem Wetter einen Luftballon mit auf einen Spaziergang und blasen Sie ihn dort fest auf. Wenn Sie diese Kugel dann in ein warmes Haus bringen, dann wird sie höchstwahrscheinlich platzen. Dies geschieht aufgrund der Tatsache, dass sich die Luft im Inneren des Balls durch die Hitze dramatisch ausdehnt und der Gummi dem Druck nicht standhält.

Ausrüstung: Luftballon, Maßband, Kühlschrank, Wasserkocher

Fortschritt des Experiments

Aufgabe Nummer 1 1. Blasen Sie einen Ballon in einem warmen Raum auf.

2. Mit einem Zentimeterband haben wir seinen Umfang gemessen (wir haben 80,6 cm bekommen).

3. Legen Sie den Ball danach für 20-30 Minuten in den Kühlschrank.

4. Messen Sie erneut den Umfang. Wir haben festgestellt, dass der Ball fast einen Zentimeter "verloren" hat (in unserem Experiment wurden es 79,7 cm). Dies geschah aufgrund der Tatsache, dass die Luft im Ballon komprimiert wurde und begann, ein kleineres Volumen einzunehmen.

Aufgabe Nummer 2

1 Mit Hilfe eines Zentimetermaßbandes haben wir den Umfang des Ballons gemessen (wir haben 80,6 cm bekommen).

2. Legen Sie die Kugel in eine Schüssel und gießen Sie heißes Wasser aus einem Glas darüber.

3. Wir messen das neue Volumen des Balls. Wir stellten fest, dass der Ball um fast einen Zentimeter "dicker" wurde (in unserem Experiment wurden es 82 cm). Dies geschah aufgrund der Tatsache, dass sich die Luft im Ballon ausdehnte und begann, ein größeres Volumen einzunehmen.

Fazit: Die im Ballon enthaltene Luft zieht sich beim Abkühlen zusammen und dehnt sich beim Erhitzen aus, was das Vorhandensein einer Wärmeausdehnung beweist. Der Gasdruck hängt von der Temperatur ab. Bei sinkender Temperatur sinkt der Luftdruck im Ball, d.h. Das Volumen der Kugel nimmt ab. Mit steigender Temperatur steigt der Luftdruck in der Kugel, was die Abhängigkeit von Volumen und Druck von Gasen von der Temperatur beweist.

Experiment Nr. 3

"Ball in der Bank"

Ausrüstung: Ball, Drei-Liter-Glas, heißes Wasser.

Der Fortschritt des Experiments.

1. Gießen Sie Wasser in den Ballon, damit es nicht in den Hals des Glases gelangt.

2. Gießen Sie heißes Wasser in ein Glas, plaudern Sie und gießen Sie es aus. Lassen Sie das Glas für 5 Minuten stehen.

3. Wir stellen eine mit Wasser gefüllte Kugel auf ein Glas. Wir warten 20 Minuten. Der Ball fällt in das Glas

Fazit: Da die mit Wasser gefüllte Kugel, die einen größeren Durchmesser als der Hals des Gefäßes hat, nach innen gefallen ist, bedeutet dies, dass ein Druckunterschied besteht: Warme Luft im Inneren des Gefäßes hat eine geringere Dichte als atmosphärische Luft, der Druck im Inneren ist geringer; daher fördert ein höherer atmosphärischer Druck das Eindringen der Kugel in die Dose.

Experiment Nr. 4

"Luft-Paradoxon"

Diese Erfahrung verwirrt viele.

Ausrüstung: zwei identische Ballons, ein Schlauch mit einer Länge von 10 bis 30 cm und einem Durchmesser von 15 bis 20 mm (der Ball sollte fest darauf gelegt werden). zwei Luftballons, unterschiedlich aufgeblasen, Plastikschlauch, Ständer.

Der Fortschritt des Experiments.

1. Pumpen Sie die Bälle leicht und NICHT GLEICHMÄSSIG auf.

2. Wir strecken die Kugeln an gegenüberliegenden Enden des Rohrs. Um zu verhindern, dass die Kugeln weggeblasen werden, drehen wir ihre Hälse.

3. Wir öffnen die Hälse für eine freie Luftverbindung zwischen den Kugeln.

Überwachung. Luft strömt von einem Ballon zum anderen. Aber ... ein kleiner Ballon bläst einen großen auf!

Erläuterung. Viele glauben, dass, da die Luftmasse in einem größeren Ballon größer ist, dieser Ballon einen kleinen Ballon entleeren und aufblasen wird. Aber eine solche Argumentation ist falsch. Der Grund für das beobachtete Phänomen ist der Druck im Inneren des Balls. (Erinnern Sie sich an kommunizierende Gefäße - Wasser fließt nicht aus dem Gefäß, in dem weniger Wasser vorhanden ist, sondern aus dem Gefäß, in dem der Druck größer ist.) Außerdem weiß jeder, wie schwierig es ist, mit dem Aufblasen eines Ballons zu beginnen, aber wenn der „tote“ Punkt erreicht ist überwunden wird, dann bläst es sich leicht auf. Daher spielt die Elastizität von Gummi eine wichtige Rolle.

Fazit: Der Druck des Gases innerhalb der Kugel ist umso größer, je kleiner ihr Radius ist.

Experiment Nr. 5

Ball - Yoga

Wir sind so daran gewöhnt, dass ein aufgeblasener Ballon, der auf die Spitze trifft, vor Lärm platzt,

dass eine Kugel auf Nägeln unter dem Gewicht einer Last von uns als übernatürliches Phänomen wahrgenommen wird. Trotzdem ist dies eine Tatsache.

Ausrüstung: ein Brett mit Nägeln, ein Ballon, ein Brett, ein Gewicht, zwei Stative.

Der Fortschritt des Experiments.

1. Legen Sie einen Ballon mit Nägeln auf ein Brett und drücken Sie ihn mit der Hand von oben an.

2. Wir drücken mit einer zuvor gemessenen Last auf den Ball.

3. Wir beobachten das Verhalten des Balls.

Beobachtungen: Der Ball bleibt intakt. Und es geht um den Fußabdruck! Je mehr Nägel, desto mehr Stützpunkte für den Körper (d. h. mehr Fläche, auf der der Körper ruht). Und die ganze Kraft wird so auf alle Nägel verteilt, dass auf einen einzelnen Nagel zu wenig Kraft wirkt, um die Kugel zu durchbohren.

Fazit: Der Druck wird gleichmäßig über die gesamte Oberfläche des Balls verteilt und ist bis zu einem gewissen Grad für den Ball ungefährlich.

Experiment Nr. 6

Indikator für elektrostatische Felder

Information. Es ist praktisch, elektrostatische Felder mit Hilfe von Indikatoren zu untersuchen, die es ermöglichen, die Richtung und Größe der Coulomb-Kraft an jedem Punkt des Feldes abzuschätzen. Der einfachste Punktanzeiger ist ein an einem Faden aufgehängter Lichtleitkörper. Früher wurde empfohlen, den Kern eines Holunderzweigs zu verwenden, um eine leichte Kugel herzustellen. Derzeit empfiehlt es sich, Holunder durch Schaumstoff zu ersetzen. Andere Lösungen für das Problem sind ebenfalls möglich.

Die Übung. Entwerfen und fertigen Sie den einfachsten Indikator für das elektrostatische Feld. Bestimmen Sie experimentell seine Empfindlichkeit.

Der Fortschritt des Experiments.

1. Aus einem Stück Gummi aus einem Kinderballon blasen wir einen Gummiball aus 1 mit einem Durchmesser von 1-2 cm Binden Sie die Kugel an einen Seidenfaden 2 , die mit einem Gummistopfen verstärkt ist.

2. Wir reiben die Oberfläche der Kugel mit Graphitpulver von der Mine eines weichen einfachen Bleistifts zu einem charakteristischen metallischen Glanz.

3. Der Ball wurde von einem mit Fell getragenen Ebonitstab geladen.

4. Geben Sie den Indikator in das Feld einer Kugelladung ein und bewerten Sie die Empfindlichkeit des Indikators anhand der Größe der einwirkenden Kraft.

Fazit: Ein kleiner Gummiball, der mit einem Leiter bedeckt ist, ist ein punktueller Indikator für das elektrische Feld.

Experiment Nr. 7

Ball und Boot

Ausrüstung: Papierboot, Metall-Kunststoff-Abdeckung,

Gefäß mit Wasser.

Der Fortschritt des Experiments.

1. Wir basteln ein Papierboot und setzen es aufs Wasser.

2. Wir elektrifizieren den Ball und bringen ihn zum Boot.

Überwachung. Das Schiff folgt dem Ball.

3. Wir senken die Metallabdeckung ins Wasser.

4. Wir elektrifizieren den Ball und bringen ihn zum Deckel, ohne ihn zu berühren.

Überwachung. Die Metallabdeckung schwebt der Kugel entgegen.

5. Wir senken die Plastikabdeckung ins Wasser.

6. Wir elektrifizieren den Ball und bringen ihn zum Deckel, ohne ihn zu berühren.

Überwachung. Der schwere Deckel schwebt hinter der Kugel.

Fazit: Im elektrischen Feld des Balls werden Papier und Plastik polarisiert und vom Ball angezogen. Auch in der Metallabdeckung wird eine Ladung induziert. Da die Reibungskraft auf dem Wasser vernachlässigbar ist, setzen sich die Boote leicht in Bewegung.

Experiment Nr. 8

Pullover

Ausrüstung: Luftballon, fein geschnittene Metallfolie, Kartonbogen.

Der Fortschritt des Experiments.

1. Gießen Sie fein gehackte Metallfolie auf ein Blatt Pappe.

2. Wir elektrifizieren den Ball und bringen ihn zum Foil, berühren ihn aber nicht.

Überwachung. Pailletten verhalten sich wie lebende springende Heuschrecken. Sie springen, berühren den Ball und fliegen sofort zur Seite.

Fazit: Metallic-Pailletten werden im Ballfeld elektrisiert, bleiben aber gleichzeitig neutral. Die Pailletten werden vom Ball angezogen, hüpfen, laden sich bei Berührung auf und hüpfen, als wären sie mit demselben Namen aufgeladen.

Experiment Nr. 9

Luftkuss nach dem Gesetz von Bernoulli

Ausrüstung: 2 Ballons, 2 Fäden 1 m lang.

Der Fortschritt des Experiments.

1. Wir blasen die Bälle auf die gleiche Größe auf und binden einen Faden an jeden.

2. Wir nehmen die Kugeln mit der rechten und linken Hand am Faden, sodass sie in einiger Entfernung auf gleicher Höhe hängen.

3. Versuchen Sie, die Kugeln zu verbinden, ohne sie mit den Händen zu berühren.

Erläuterung. Aus dem Gesetz von Bernoulli folgt, dass der Druck im Luftstrom niedriger ist als der atmosphärische Druck. Die Kraft des atmosphärischen Drucks von den Seiten bringt die Kugeln zusammen.

Experiment Nr. 10

Thermischer Festigkeitstest

Ausrüstung: Kugel und Kerze

Der Fortschritt des Experiments.

Gießen Sie Wasser in die Kugel und bringen Sie die Wasserkugel in die Flamme der Kerze.

Überwachung. Das Gummi ist nur rauchig.

Erläuterung. Die Temperatur der Schale steigt, solange Wasser darin ist, nicht über 100 °C, d.h. die Verbrennungstemperatur des Gummis nicht erreichen.

Experiment Nr. 11

Wie funktioniert die Lunge?

Ausrüstung: Plastikflasche, Ballon Nummer 1, Ballon Nummer 2 (ich habe stattdessen eine Plastiktüte verwendet), Klebeband.

Der Fortschritt des Experiments.

1. Schneiden Sie den Boden der Plastikflasche ab

2. Wir platzieren den Ballon in der Flasche und ziehen ihn über den Hals.

3. Ziehen Sie den abgeschnittenen Teil mit einer Fliege aus einem anderen Ballon (oder einer Plastiktüte) fest und sichern Sie ihn mit Klebeband.

4. Wir ziehen an der Folie - der Ball wird aufgeblasen, wir drücken auf die Folie - der Ball wird entleert.

Erläuterung. Das Luftvolumen in der Flasche ist isoliert. Wenn die Folie zurückgezogen wird, nimmt dieses Volumen zu, der Druck nimmt ab und wird kleiner als atmosphärisch. Der Ballon in der Flasche wird mit atmosphärischer Luft aufgeblasen. Beim Drücken auf die Folie verringert sich das Luftvolumen in der Flasche, der Druck wird größer als der atmosphärische Druck und der Ballon wird entleert. Unsere Lungen tun dasselbe.

Experiment Nr. 12

Ballon als Strahltriebwerk

Ausrüstung: Luftballon, Strohhalm, Schreibgummi, Klebeband, Auto.

Der Fortschritt des Experiments.

1. Der Ballon muss an einem Ende des Schlauchs mit einem Gummiband fixiert werden.

2. Das zweite Ende des Schlauchs muss mit Klebeband am Maschinenkörper befestigt werden, damit der Ball durch den Schlauch aufgeblasen werden kann.

3. Das Modell ist fertig, Sie können laufen! Dazu müssen Sie den Ballon durch den Schlauch aufblasen, die Öffnung des Schlauchs mit dem Finger zusammendrücken und die Maschine auf den Boden stellen. Sobald Sie das Loch öffnen, wird die Luft aus dem Ballon herausfliegen und das Auto anschieben. -12-

Erläuterung. Dieses visuelle Modell zeigt, wie Düsentriebwerke funktionieren. Das Funktionsprinzip besteht darin, dass der Luftstrahl, der aus dem Ballon entweicht, nachdem er aufgeblasen und freigegeben wurde, die Maschine in die entgegengesetzte Richtung drückt.

3. Fazit

Auf Ballons können Sie die Gesetze des Drucks von Körpern und Gasen, der Wärmeausdehnung (Kompression), der Wärmeleitfähigkeit, der Dichte von Flüssigkeiten und Gasen sowie des Archimedischen Gesetzes studieren. Elektrifizierung von Körpern ist es sogar möglich, Instrumente zur Messung und Untersuchung physikalischer Prozesse zu bauen.

Die in dieser Forschungsarbeit durchgeführten Experimente beweisen, dass der Ball ein hervorragendes Werkzeug ist, um physikalische Phänomene und Gesetzmäßigkeiten zu studieren. Sie können diese Arbeit in der Schule im Unterricht verwenden, wenn Sie die Abschnitte "Erste Informationen über den Aufbau der Materie", "Strahlantrieb", "Druck von Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen", "Thermische und elektrische Phänomene" studieren. Das gesammelte historische Material ist im Unterricht in Physik und außerschulischen Aktivitäten anwendbar.

Eine auf der Grundlage des praktischen Teils erstellte Computerpräsentation hilft den Schülern, das Wesen der untersuchten physikalischen Phänomene schnell zu verstehen, und weckt den großen Wunsch, Experimente mit einfachsten Geräten durchzuführen.

Offensichtlich trägt unsere Arbeit dazu bei, ein echtes Interesse am Studium der Physik zu wecken.

4.Literatur

www.demaholding.ru

[Elektronische Ressource]. Zugriffsmodus: www.genon.ru

[Elektronische Ressource]. Zugriffsmodus: www.brav-o.ru

[Elektronische Ressource]. Zugriffsmodus: www.vashprazdnik.com

[Elektronische Ressource]. Zugriffsmodus: www.aerostat.biz

[Elektronische Ressource]. Zugriffsmodus: www.sims.ru

Turkina G. Physik auf Ballons. // Physik. 2008. Nr. 16.

MOU Sekundarschule Nr. 5

Mehrstufiges selbstständiges Arbeiten in der Physik.

Klasse 9

Stadt Zheleznodorozhny 2011

ERSTE EBENE - das Niveau der obligatorischen Mindestausbildung. Die erfolgreiche Bewältigung von Aufgaben auf diesem Niveau zeigt die Übereinstimmung dieses Schülers mit den staatlichen Anforderungen des Standards für den Studiengang Physik in den Klassen 7 und 8. Sie werden von allen Studierenden benötigt. Auf diesem Niveau sollte der Schüler in der Lage sein, Probleme mit einer Grundformel zu lösen.

ZWEITES LEVEL - etwas schwieriges Niveau.

Es konzentriert sich hauptsächlich auf das Erreichen des erforderlichen Ausbildungsniveaus in Physik durch die Studierenden. Neben Aufgaben, die auf die Entwicklung grundlegender Fähigkeiten abzielen, enthält es einfache Aufgaben, die Einfallsreichtum und Einfallsreichtum erfordern.

Aufgaben dieser Stufe ermöglichen es, die Fähigkeit der Schüler aufzuzeigen, Wissen nach dem Modell anzuwenden, Rechenprobleme nach einer Regel oder einem Algorithmus mit 1-2 Grundformeln zu lösen.

DRITTES LEVEL - erhöhtes Niveau.

Es richtet sich an Studierende mit guten physikalischen Vorkenntnissen, die ihnen die Möglichkeit geben, sich die grundlegenden Kenntnisse und Fähigkeiten recht intensiv anzueignen und zu lernen, diese in einer Vielzahl komplizierter Situationen anzuwenden.

Aufgaben dieser Stufe ermöglichen es, die Fähigkeit der Schüler aufzuzeigen, Wissen in einer veränderten, nicht standardmäßigen Situation anzuwenden, Rechenprobleme mit mehr als 2 Grundformeln zu lösen.

„Materieller Punkt. Trajektorie, Weg, Bewegung.

Erste Ebene .

Nr. 1. In welchen der folgenden Fälle kann ein Körper als materieller Punkt betrachtet werden?

A. Der Mond dreht sich um die Erde.

B. Das Raumschiff macht eine sanfte Landung auf dem Mond.

F. Astronomen beobachten eine Mondfinsternis.

Nr. 2. Das Mädchen warf den Ball hoch und fing ihn auf. Unter der Annahme, dass die Kugel auf eine Höhe von 2 m aufgestiegen ist, bestimmen Sie den Modul der Verschiebung der Kugel.

A. 2 m.

B. 4 m.

V. 0 m.

Nr. 3. Geben Sie an, was als Referenz gilt, wenn sie sagen, dass der Schaffner mit einer Geschwindigkeit von 3 km / h am Auto entlang geht.

Nr. 4. Gemäß einer vorgegebenen Flugbahn des Körpers

Finden Sie seine Verschiebung,

Wenn der Startpunkt der Trajektorie A und der Endpunkt C ist.

Lösen Sie das Problem grafisch.

Zweites Level.

№ 1. Hängt die Bewegungsbahn des Körpers vom Bezugssystem ab?

Nr. 2. Der Hubschrauber, der 30 km in einem horizontalen Flug in einer geraden Linie flog, drehte sich in einem Winkel von 90 und flog weitere 40 km. Finden Sie das Weg- und Bewegungsmodul des Helikopters.

Nr. 3. Zeichnen Sie schematisch die Bewegungsbahn der Punkte des Propellers des Flugzeugs relativ zum Piloten.

Nr. 4. Der Ball fiel aus 4 m Höhe, prallte vom Boden ab und wurde in halber Höhe aufgefangen. Was ist der Weg und Modul der Kugel.

Drittes Level.

Nr. 1. Zeichnen Sie die Bewegungsbahn, bei der das Verschiebungsmodul 10 cm und der Weg 30 cm beträgt.

Nr. 2. Das Motorboot fuhr 2 km in nordöstlicher Richtung und dann 1 km in nördlicher Richtung am See entlang. Finden Sie das Modul und die Bewegungsrichtung durch geometrische Konstruktion.

№ 3. Geben Sie ein Beispiel für eine Bewegung, deren Bahn in einem Bezugssystem eine gerade Linie und in einem anderen ein Kreis ist.

Nr. 4. Der Tourist ging von Dorf A nach Dorf B. Zuerst ging er 3 km nach Norden, wandte sich dann nach Westen und ging weitere 3 km, und den letzten Kilometer bewegte er sich auf einer Landstraße nach Norden. Welchen Weg hat der Tourist zurückgelegt und was ist sein Bewegungsmodul? Zeichnen Sie eine Bewegungsbahn.

Selbständiges Arbeiten zum Thema

"Geradlinige gleichmäßige Bewegung".

Erste Ebene.

Nr. 1. Ein 240 m langer Zug, der sich gleichmäßig bewegte, passierte die Brücke in 2 Minuten. Wie hoch ist die Geschwindigkeit des Zuges bei einer Brückenlänge von 360 m?

Nr. 2. Das Auto hat in den ersten 10 Minuten 900 m zurückgelegt.Welche Strecke legt es bei gleicher Geschwindigkeit in 0,5 Stunden zurück?

Zweites Level.

Nr. 1. Beim Bewegen entlang der OX-Achse änderte sich die Koordinate des Punktes in 5 s vom Wert x 1 \u003d 10 m auf den Wert x 2 \u003d - 10 m. Finden Sie das Geschwindigkeitsmodul des Punktes und der Projektion des Geschwindigkeitsvektors auf der OX-Achse. Schreiben Sie die Abhängigkeitsformel x( t ). Betrachten Sie die Geschwindigkeitskonstante.

Nr. 2. Zwei Körper bewegen sich entlang der OX-Achse, deren Koordinaten sich gemäß den Formeln ändern: x 1 \u003d 10 +2 t und x 2 \u003d 4 + 5 t . Wie bewegen sich diese Körper, zu welchem ​​Zeitpunkt treffen die Körper aufeinander? Finden Sie die Koordinate des Treffpunkts.

Drittes Level.

Nr. 1. Die Bewegung eines materiellen Punktes in der XOY-Ebene wird durch die Gleichungen x=2 beschrieben t, y=4-2 t . Finden Sie die Startkoordinaten des sich bewegenden Punktes. Baue eine Flugbahn.

Nr. 2. Die Entfernung zwischen zwei Piers beträgt 10 Minuten flussabwärts und 30 Minuten flussaufwärts. Wie lange dauert es, bis ein ins Wasser gefallener Rettungsring flussabwärts schwimmt?

Selbständiges Arbeiten zum Thema

"Geradlinige gleichmäßig beschleunigte Bewegung".

Erste Ebene.

Nr. 1. Mit welcher Beschleunigung fährt eine anfahrende Straßenbahn, wenn sie in 25 s eine Geschwindigkeit von 36 km/h erreicht?

Nr. 2. Der Zug, der sich vom Bahnhof entfernt, erreicht in 1 Minute eine Geschwindigkeit von 15 m / s. Wie groß ist seine Beschleunigung?

Zweites Level.

Nr. 1. Nach 10 Sekunden erreicht das Auto eine Geschwindigkeit von 20 m / s. Mit welcher Beschleunigung bewegte sich das Auto? Nach welcher Zeit wird seine Geschwindigkeit gleich 108 km/h, wenn er sich mit der gleichen Beschleunigung bewegt?

Nr. 2. Der Körper bewegt sich mit gleichmäßiger Beschleunigung. Wie lange dauert es, sich in die gleiche Richtung zu bewegen? Was und im Anfangsmoment, wenn 0x \u003d 20 m / s und x \u003d -4 m / s 2?

Drittes Level.

Nr. 1. Der Körper bewegt sich in einer geraden Linie. Am Anfang und am Ende der Bewegung ist der Geschwindigkeitsmodul gleich. Könnte sich der Körper mit konstanter Beschleunigung bewegen?

Nr. 2. Zwei Züge fahren aufeinander zu: einer beschleunigt in Richtung Norden; der andere verlangsamt sich in südlicher Richtung. Wie werden Zugbeschleunigungen gelenkt?

Selbständiges Arbeiten zum Thema

"Verschiebung in geradliniger gleichmäßig beschleunigter Bewegung."

Erste Ebene.

Nr. 1. Ein Radfahrer, der sich mit einer Geschwindigkeit von 3 m/s bewegt, startet bergab mit einer Beschleunigung von 0,8 m/s 2 . Berechne die Länge des Berges, wenn der Abstieg 6 s dauerte.

Nr. 2. Das Auto erhöhte seine Geschwindigkeit von 36 km / h auf 54 km / h in 4 s. Wie weit ist das Auto in dieser Zeit gefahren?

Zweites Level.

Nr. 1. Das Auto, das vor einer Ampel angehalten hat, erreicht dann auf einer Strecke von 50 m eine Geschwindigkeit von 54 km / h. Mit welcher Beschleunigung sollte es sich bewegen? Wie lange dauert die Beschleunigung?

Nr. 2. Eine Kugel, die mit einer Geschwindigkeit von 400 m / s fliegt, trifft auf einen Erdwall und dringt bis zu einer Tiefe von 36 cm ein. Wie lange hat sich die Kugel im Wall bewegt? Mit welcher Beschleunigung? Wie groß war seine Geschwindigkeit in 18 cm Tiefe?

Drittes Level.

Nr. 1. Bei gleichmäßig beschleunigter Bewegung passiert der Punkt in den ersten beiden gleich langen aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten jeweils 4 s, die Wege betragen 24 m und 64 m. Bestimmen Sie die Anfangsgeschwindigkeit und Beschleunigung des bewegten Punktes.

Nr. 2. Nachdem der Fahrer den Verkehrsinspektor bemerkt hat, bremst er scharf. Das Auto passierte Punkt A mit einer Geschwindigkeit von 144 km / h und Punkt B - bereits mit einer Geschwindigkeit von 72 km / h. Mit welcher Geschwindigkeit bewegte sich das Auto in der Mitte des Abschnitts AB?

Selbständiges Arbeiten zum Thema

"Newtonsche Gesetze".

Variante 1.

Erste Ebene.

Nr. 1. Auf dem Tisch steht eine Stange. Welche Kräfte wirken darauf? Warum ruht der Block? Kräfte grafisch darstellen.

Nr. 2. Welche Kraft verleiht einem 5 kg schweren Körper eine Beschleunigung von 4 m / s 2?

Nr. 3. Zwei Jungen ziehen mit einer Kraft von jeweils 200 N in entgegengesetzte Richtungen an der Schnur. Reißt das Seil, wenn es einer Belastung von 300 N standhält?

Zweites Level.

Nr. 1. Mit Hilfe zweier identischer Ballons werden unterschiedliche Körper aus der Ruhe gehoben. Woraus kann man schließen, welcher dieser Körper eine große Masse hat?

Nr. 2. Unter Einwirkung einer Kraft von 150 N bewegt sich der Körper in einer geraden Linie, so dass sich seine Koordinate gemäß dem Gesetz x \u003d 100 + 5 ändert t +0,5 t2 . Was ist das Körpergewicht?

Nr. 3. Ein unvollständiges Glas Wasser wird auf der Waage balanciert. Wird das Gleichgewicht der Waage gestört, wenn ein Bleistift in Wasser getaucht und in der Hand gehalten wird, ohne das Glas zu berühren?

Drittes Level.

Nr. 1. Der Bezugsrahmen ist mit dem Auto verbunden. Wird es träge sein, wenn sich das Auto bewegt: 1) gleichmäßig und gerade auf einer horizontalen Autobahn; 2) entlang einer horizontalen Autobahn beschleunigt; 3) gleichmäßig drehen; 4) gleichmäßig bergauf; 5) gleichmäßig vom Berg; 6) vom Berg beschleunigt?

Nr. 2. Ein ruhender Körper mit einer Masse von 400 g erreichte unter Einwirkung einer Kraft von 8 N eine Geschwindigkeit von 36 km / h. Finde den Weg, den der Körper zurückgelegt hat.

Nr. 3. Ein Pferd zieht einen beladenen Karren. Nach Newtons drittem Gesetz ist die Kraft, mit der das Pferd den Karren zieht, gleich der Kraft, mit der der Karren das Pferd zieht. Warum folgt der Karren dem Pferd?

Selbständiges Arbeiten zum Thema

"Newtonsche Gesetze".

Option 2.

Erste Ebene.

Nr. 1. Was passiert mit der Stange und warum, wenn der Wagen, auf dem sie steht, stark nach vorne gezogen wird? Abrupt aufhören?

Nr. 2. Bestimmen Sie die Kraft, unter deren Einfluss ein Körper mit einer Masse von 500 g eine Beschleunigung von 2 m / s erhält.

№ 3. Was kann über die Beschleunigung gesagt werden, die die Erde erfährt, wenn sie mit einer darauf gehenden Person interagiert? Begründen Sie die Antwort.

Zweites Level.

Nr. 1. Ein Fuchs, der vor einem Hund davonläuft, der ihn verfolgt, rettet sich oft, indem er scharfe plötzliche Bewegungen zur Seite macht, gerade in dem Moment, in dem der Hund bereit ist, ihn mit den Zähnen zu packen. Warum verfehlt der Hund?

Nr. 2. Ein Skifahrer mit einem Gewicht von 60 kg und einer Geschwindigkeit von 10 m/s am Ende des Abstiegs vom Berg hielt 40 s nach dem Ende des Abstiegs an. Bestimmen Sie den Widerstandsmodul der Bewegung.

Nr. 3. Ist es möglich, auf einem Segelboot zu segeln, indem der Luftstrom von einem starken Ventilator auf dem Boot zu den Segeln geleitet wird? Was passiert, wenn Sie am Segel vorbeiblasen?

Drittes Level.

Nr. 1. Das Auto bewegt sich gleichmäßig entlang der Ringstraße. Ist der ihm zugeordnete Bezugsrahmen inertial?

Nr. 2. Ein Körper mit einem Gewicht von 400 g, der sich mit einer bestimmten Anfangsgeschwindigkeit in einer geraden Linie bewegt, erreichte in 6 s unter der Einwirkung einer Kraft von 0,6 N eine Geschwindigkeit von 10 m/s. Finden Sie die Anfangsgeschwindigkeit des Körpers.

Nr. 3. Ein Seil wird über einen festen Block geworfen. An einem Ende des Seils hängt eine Person, die sich mit den Händen festhält, und am anderen eine Last. Das Gewicht der Last entspricht dem Gewicht der Person. Was passiert, wenn sich jemand an den Händen am Seil hochzieht?

Selbständiges Arbeiten zum Thema

"Freier Fall".

Variante 1.

Erste Ebene.

Nr. 1. Ein Körper fällt ohne Anfangsgeschwindigkeit. Wie groß ist seine Geschwindigkeit nach 2 Sekunden Fall?

№ 2. Wie lange braucht der Ball, der seinen Fall ohne Anfangsgeschwindigkeit begonnen hat, um eine Strecke von 20 m zurückzulegen?

Zweites Level.

Nr. 1. Wie lange ist der Körper ohne Anfangsgeschwindigkeit gefallen, wenn er in den letzten 2 s 60 m zurückgelegt hat?

Nr. 2. Ein Körper fällt aus 100 m Höhe ohne Anfangsgeschwindigkeit. Welche Strecke legt der Körper in den ersten und letzten Sekunden seines Falls zurück?

Drittes Level.

Nr. 1. Ein Körper fällt frei aus einer Höhe von 27 m. Teilen Sie diese Höhe in drei Teile, so dass der Durchgang von jedem von ihnen die gleiche Zeit dauert.

Nr. 2. Zwei Ladungen wurden von einem Hubschrauber ohne Anfangsgeschwindigkeit abgeworfen, und die zweite war 1 s später als die erste. Bestimmen Sie den Abstand zwischen den Lasten nach 2 s und 4 s nach dem Beginn der Bewegung der ersten Last.

Selbständiges Arbeiten zum Thema

"Freier Fall".

Variante 1.

Erste Ebene.

Nr. 1. Aus einer Federpistole wurde eine Kugel senkrecht nach oben geschossen, die sich bis zu einer Höhe von 5 m erhob Mit welcher Geschwindigkeit flog die Kugel aus der Pistole?

Nr. 2. Der Ball wird mit einer Geschwindigkeit von 18 m/s senkrecht nach oben geworfen. Welche Bewegung hat er in 3 Sekunden gemacht?

Zweites Level.

Nr. 1. Der Junge warf den Ball senkrecht nach oben und fing ihn nach 2 s. Wie hoch ist der Ball und wie groß ist seine Anfangsgeschwindigkeit?

Nr. 2. Der Junge wirft den Ball senkrecht nach oben und sagt ihm, dass die Geschwindigkeit 1,5-mal höher ist als die des Mädchens. Wie viel höher steigt der Ball, den der Junge wirft?

Drittes Level.

Zwei Bälle werden im Abstand von 1 s senkrecht nach oben geworfen. Die Anfangsgeschwindigkeit der ersten Kugel beträgt 8 m/s und der zweiten 5 m/s. In welcher Höhe treffen sie aufeinander?

Nr. 2. Zwei Kugeln werden gleichzeitig von einem 20 m hohen Turm geworfen: eine wird mit einer Geschwindigkeit von 15 m/s nach oben geworfen, die andere mit einer Geschwindigkeit von 5 m/s nach unten geworfen. Wie groß ist das Zeitintervall zwischen den Momenten ihres Sturzes auf den Boden?

Selbständiges Arbeiten zum Thema

"Schwerkraft und Freifallbeschleunigung".

№ 1. Wie groß ist die Anziehungskraft zwischen zwei identischen Billardkugeln im Moment des Zusammenstoßes? Die Masse jeder Kugel beträgt 200 g, der Durchmesser 4 cm.

№ 2. In welcher Entfernung ist die Anziehungskraft zwischen zwei Körpern mit einem Gewicht von jeweils 1000 kg gleich 6,6710 -9 N?

Zweites Level.

№ 1. In welcher Entfernung von der Erdoberfläche ist die Anziehungskraft des Raumfahrzeugs auf die Erde 100-mal geringer als auf ihrer Oberfläche?

Nr. 2. Bestimmen Sie die Beschleunigung des freien Falls in einer Höhe, die dem Radius der Erde entspricht.

Drittes Level.

Nr. 1. Die Masse des orangefarbenen Planeten beträgt das 5-fache der Masse der Erde. Welchen Radius hat dieser Planet, wenn die Fallbeschleunigung auf seiner Oberfläche die gleiche ist wie auf der Erde?

Nr. 2. Ein Körper mit einem Gewicht von 1 kg wird mit einer Kraft von 1,7 N vom Mond angezogen. Unter der Annahme, dass die durchschnittliche Dichte des Mondes 3,510 3 kg / m 3 beträgt, bestimmen Sie den Radius des Mondes.

Selbständiges Arbeiten zum Thema

"Die Bewegung künstlicher Satelliten".

Erste Ebene.

Nr. 1. Berechnen Sie die Umlaufgeschwindigkeit des Satelliten in einer Höhe von 300 km über der Erdoberfläche.

Nr. 2. Berechnen Sie die erste Fluchtgeschwindigkeit der Venus. Betrachten Sie den Radius der Venus gleich 6000 km und die Beschleunigung des freien Falls 8,4 m/s 2 .

Zweites Level.

Nr. 1. Der Mond bewegt sich auf einer Kreisbahn mit einer Geschwindigkeit von 1 km / s um die Erde, während der Radius seiner Umlaufbahn 384.000 km beträgt. Welche Masse hat die Erde?

Nr. 2. Kann sich ein Satellit mit einer Geschwindigkeit von 1 km / s auf einer Kreisbahn um die Erde drehen? Unter welchen Voraussetzungen ist das möglich?

Drittes Level.

Nr. 1. Das Raumschiff flog in eine kreisförmige Umlaufbahn mit einem Radius von 10.000.000 km um den von ihm entdeckten Stern. Wie groß ist die Masse des Sterns, wenn die Umlaufzeit des Schiffs 628000 s beträgt?

Nr. 2. Ein künstlicher Satellit dreht sich mit einer Geschwindigkeit von 6 km / s auf einer Kreisbahn um die Erde. Nach dem Manöver bewegt es sich mit einer Geschwindigkeit von 5 km/s auf einer weiteren Kreisbahn um die Erde. Wie oft haben sich der Radius der Umlaufbahn und die Umlaufzeit durch das Manöver geändert?

Selbständiges Arbeiten zum Thema

"Das Gesetz der Impulserhaltung".

Erste Ebene.

Nr. 1. Die Bewegung eines materiellen Punktes wird durch die Gleichung beschrieben: x=20+2t-t 2 . Seine Masse beträgt 4 kg, finden Sie den Impuls nach 1 s und 4 s nach Beginn des Zeit-Countdowns.

Nr. 2. Ein Auto mit einem Gewicht von 30 Tonnen, das sich horizontal mit einer Geschwindigkeit von 1,5 m / s bewegt und während der Fahrt automatisch mit einem stehenden Auto mit einem Gewicht von 20 Tonnen koppelt. Mit welcher Geschwindigkeit bewegt sich die Kupplung?

Zweites Level.

Nr. 1. Ein Eisbrecher mit einer Masse von 5000 Tonnen, der sich bei ausgeschaltetem Motor mit einer Geschwindigkeit von 10 m / s bewegt, mit einer stationären Eisscholle kollidiert und sie vor sich her bewegt. Gleichzeitig verringerte sich die Geschwindigkeit des Eisbrechers auf 2 m/s. Bestimmen Sie die Masse des Eises.

Nr. 2. Eine Granate, die mit einer Geschwindigkeit von 10 m / s in horizontaler Richtung fliegt. Explodierte in zwei Fragmente mit einem Gewicht von 1 kg und 1,5 kg. Die Geschwindigkeit des größeren Splitters blieb nach der Explosion horizontal und stieg auf 25 m/s an. Bestimmen Sie die Größe und Richtung der Geschwindigkeit des kleineren Fragments.

Drittes Level.

Nr. 1. Ein Seil wird aus dem Boot ausgewählt und dem Langboot zugeführt. Der Abstand zwischen ihnen beträgt 55 m. Bestimmen Sie die Wege, die Boot und Langboot zurückgelegt haben, bevor sie sich treffen. Die Masse des Bootes beträgt 300 kg, die Masse des Starts 1200 kg. Wasserbeständigkeit ignorieren.

Nr. 2. Kann man argumentieren. Was ist der Impuls eines Körperrelativs? Begründen Sie die Antwort.

Selbständiges Arbeiten zum Thema

"Ausbreitung von Wellen".

Variante 1.

Nr. 1 Die Schwingungsdauer von Wasserpartikeln beträgt 2 s. Und der Abstand zwischen benachbarten Wellenbergen beträgt 6 m. Bestimmen Sie die Ausbreitungsgeschwindigkeit dieser Wellen.

Nr. 2. In welcher Entfernung von einer steilen Klippe befindet sich eine Person. Wenn ich in die Hände klatschte, hörte er nach 1 Sekunde das Echo des Klatschens?

Zweites Level.

Nr. 1. Warum können sich Transversal- und Longitudinalwellen in Festkörpern ausbreiten?

Nr. 2. 6 Wellenkämme passierten einen stationären Beobachter in 20 s, beginnend mit dem ersten. Wie groß sind Wellenlänge und Schwingungsdauer bei einer Wellengeschwindigkeit von 2 m/s?

Drittes Level.

Nr. 1. Warum sind die Basssaiten von Gitarren mit Draht umflochten?

Nr. 2. Eine Explosion wurde im Ozean in geringer Tiefe gemacht. Die Hydroakustik des Schiffes, das sich in einer Entfernung von 2,25 km von der Explosionsstelle befindet, zeichnete zwei Schallsignale auf, das zweite 1 s nach dem ersten. Wie tief ist der Ozean in diesem Gebiet?

Option 2.

Erste Ebene.

#1 Welche Wellenlänge hat eine Schallwelle von 200 Hz in Luft?

Nr. 2. 15 Sekunden nach dem Blitz ertönte ein Donnerschlag. In welcher Entfernung vom Beobachter erfolgte die Blitzentladung?

Zweites Level.

№ 1. Welche Beziehung besteht zwischen der Wellenlänge, der Geschwindigkeit der Wellenausbreitung und der Frequenz der Schwingungen?

Nr. 2. Das Geräusch einer Explosion, die im Wasser in der Nähe der Oberfläche erzeugt wurde, die auf dem Schiff installierten und im Wasser empfangenen Instrumente wurden 45 Sekunden früher registriert, als es durch die Luft kam. In welcher Entfernung vom Schiff ereignete sich die Explosion?

Drittes Level.

№ 2. Wenn sich das Boot in Richtung der Wellenausbreitung bewegt, treffen die Wellen mit einer Frequenz von 1 Hz auf den Rumpf und wenn sie sich auf die Wellen zubewegen - mit einer Frequenz von 3 Hz. Mit welcher Geschwindigkeit bewegt sich das Boot relativ zum Ufer, wenn die Wasserteilchen mit einer Frequenz von 1 Hz schwingen und der Abstand zwischen den Wellenbergen 5 m beträgt?

Selbständiges Arbeiten zum Thema

„Ein Magnetfeld. Vektor der magnetischen Induktion.

Erste Ebene.

Nr. 1. Ein gerader Leiter mit einem Strom senkrecht zu seinen Magnetlinien wird in ein Magnetfeld gebracht. Wie ändert sich der Modul des magnetischen Induktionsvektors bei einer Erhöhung der Stromstärke um das Zweifache? Bei einer Verringerung der Leiterlänge um das 1,5-fache?

№ 2. Was kann anhand des Musters der Magnetfeldlinien beurteilt werden?

Zweites Level.

Nr. 1. Was ist die Induktion des Magnetfelds, bei dem eine Kraft von 0,05 N auf einen Leiter mit einem Strom von 25 A wirkt? Die Länge des aktiven Teils des Leiters beträgt 5 cm, die Richtung der Induktions- und Stromlinien stehen senkrecht zueinander.

Nr. 2. Ein Magnetfeld mit einer Induktion von 10 mT wirkt auf einen Leiter, in dem die Stromstärke 50 A beträgt, mit einer Kraft von mN. Finden Sie die Länge des Leiters, wenn die Feldinduktionslinien und der Strom senkrecht aufeinander stehen.

Drittes Level.

Nr. 1. Strom fließt in zwei parallelen Leitern. Deren Richtung ist durch Pfeile angedeutet. Wie interagieren Dirigenten? Beweisen Sie die richtige Antwort.

Nr. 2. Zwischen den Polen eines Elektromagneten in einem horizontalen Magnetfeld befindet sich ein gerader Leiter, der horizontal und senkrecht zum Magnetfeld angeordnet ist. Welcher Strom muss durch den Leiter fließen, um die Spannung in den ihn tragenden flexiblen Drähten zu zerstören? Die Magnetfeldinduktion ist gleich 0,01 T, der Masse pro Längeneinheit des Leiters= 0,01 kg/m.

Lösen Sie das Problem grafisch.

Tragen Sie bei den Aufgaben 2–5, 8, 11–14, 17–18 und 20–21 eine Zahl in das Antwortfeld ein, die der Zahl der richtigen Antwort entspricht. Die Antwort auf die Aufgaben 1, 6, 9, 15, 19 ist eine Zahlenfolge. Schreiben Sie diese Zahlenfolge auf. Antworten auf die Aufgaben 7, 10 und 16 als Zahl unter Berücksichtigung der in der Antwort angegebenen Einheiten aufschreiben.

1

Die Last wird mit einem beweglichen Block mit Radius R angehoben. Stellen Sie eine Entsprechung zwischen physikalischen Größen und den Formeln her, durch die sie bestimmt werden. Wählen Sie für jedes Konzept in der ersten Spalte das entsprechende Beispiel aus der zweiten Spalte aus.

2

Eine Kugel rollt aus dem Ruhezustand mit gleichmäßiger Beschleunigung eine schiefe Ebene hinab. Die Anfangsposition des Balls und seine Position jede Sekunde nach Beginn der Bewegung sind in der Abbildung dargestellt.

Welche Strecke legt der Ball in der vierten Sekunde nach Beginn der Bewegung zurück?

3

Drei massive Metallkugeln gleichen Volumens, Blei, Stahl und Aluminium, fallen ohne Anfangsgeschwindigkeit aus der gleichen Höhe. Welcher Ball hat in dem Moment, in dem er auf dem Boden auftrifft, die maximale kinetische Energie? Betrachten Sie den Luftwiderstand als vernachlässigbar.

1) führen

2) Aluminium

3) Stahl

4) Die Werte der kinetischen Energie der Kugeln sind gleich

4

Die Abbildung zeigt die Abhängigkeit der Amplitude der stationären harmonischen Schwingungen eines materiellen Punktes von der Frequenz der treibenden Kraft. Bei welcher Frequenz tritt die Resonanz auf?

5

Wasser wird in zwei zylindrische Glasgefäße auf das gleiche Niveau gegossen.

Vergleichen Sie die Drücke (p 1 und p 2) und die Druckkräfte (F 1 und F 2) von Wasser am Gefäßboden.

1) S. 1 \u003d S. 2; F1 = F2

2) p1< p 2 ; F 1 = F 2

3) p1 = p2; F1 > F2

4) p1 > p2; F1 > F2

6

Ein festgebundener aufgepumpter Gummiball wurde unter die Glocke der Luftpumpe gelegt. Dann begannen sie unter der Glocke, zusätzlich Luft zu pumpen. Wie verändern sich das Volumen des Ballons und die Dichte der Luft darin beim Pumpen von Luft?

Bestimmen Sie für jeden Wert die entsprechende Art der Änderung:

1) steigt

2) nimmt ab

3) ändert sich nicht

Notieren Sie die ausgewählten Zahlen für jede physikalische Größe. Zahlen in der Antwort können wiederholt werden.

7

1 m 3 Wasser wurde langsam mit einer Pumpe aus dem Brunnen gepumpt. Die geleistete Arbeit beträgt in diesem Fall 60 kJ. Wie tief ist der Brunnen?

Antwort: ______ m

8

Heißes Wasser wird in ein dünnes Becherglas gegossen. Welcher der verfügbaren Löffel (Aluminium oder Holz) sollte vor dem Einschenken in das Glas abgesenkt werden, damit das Glas nicht bricht?

1) Aluminium, da die Dichte von Aluminium größer ist

2) aus Holz, da die Dichte des Baumes geringer ist

3) Aluminium, da die Wärmeleitfähigkeit von Aluminium größer ist

4) Holz, da die Wärmeleitfähigkeit von Holz geringer ist

9

Die Abbildung zeigt Graphen der Zeitabhängigkeit der Temperatur zweier verschiedener Substanzen, die pro Zeiteinheit die gleiche Wärmemenge abgeben. Stoffe haben die gleiche Masse und befinden sich zunächst im flüssigen Zustand.

Wählen Sie aus den folgenden Aussagen zwei richtige aus und schreiben Sie ihre Nummern auf.

1) Die Kristallisationstemperatur von Stoff 1 ist niedriger als die von Stoff 2.

2) Stoff 2 geht vollständig in den festen Zustand über, wenn die Kristallisation von Stoff 1 beginnt.

3) Die spezifische Kristallisationswärme von Stoff 1 ist kleiner als die von Stoff 2.

4) Die spezifische Wärmekapazität von Stoff 1 im flüssigen Zustand ist größer als die von Stoff 2

5) Während des Zeitintervalls 0-t 1 befanden sich beide Substanzen in einem festen Zustand.

10

Zwei Portionen Wasser gemischt: 1,6 Liter bei einer Temperatur von t 1 = 25 °C und 0,4 Liter bei t 2 = 100 °C. Bestimmen Sie die Temperatur der resultierenden Mischung. Wärmeaustausch mit der Umgebung vernachlässigen.

Antwort: _____ °C

11

Welcher der folgenden Stoffe leitet elektrischen Strom?

1) Zuckerlösung

3) Schwefelsäurelösung

4) destilliertes Wasser

12

Die Abbildung zeigt ein Diagramm zum Anschließen von drei identischen Lampen an ein Gleichspannungsnetz.

Die Lampe(n) leuchten mit maximaler Intensität

13

Ein Magnet wird in eine Spule eingeführt, die mit einem Galvanometer verbunden ist. Die Größe des induktiven Stroms hängt davon ab

A. davon, ob ein Magnet in die Spule hineingebracht oder daraus herausgenommen wird

B. an welchem ​​Pol der Magnet in die Spule eingeführt wird

Die richtige Antwort ist

1) nur A

2) nur B

4) weder A noch B

14

Strahlen a und b von der Quelle S treffen auf die Linse. Nach der Brechung in der Linse werden die Strahlen

1) verläuft parallel zur optischen Hauptachse

2) schneiden sich in Punkt 1

3) schneiden sich bei Punkt 2

4) schneiden sich bei Punkt 3

15

Die vernickelte Spule der Heizplatte wurde durch eine Nichromspule gleicher Länge und Querschnittsfläche ersetzt. Stellen Sie eine Entsprechung zwischen physikalischen Größen und ihren möglichen Änderungen her, wenn die Fliese an das Stromnetz angeschlossen wird.

PHYSIKALISCHE GRÖSSE

A) elektrischer Widerstand der Spule

B) die Stärke des elektrischen Stroms in der Spirale

B) elektrische Stromleistung, die von den Fliesen verbraucht wird

ART DER ÄNDERUNG

1) erhöht

2) abgenommen

3) hat sich nicht geändert

SONDERN	B	BEIM

16

An die Batterie sind zwei in Reihe geschaltete Widerstände angeschlossen. Der Widerstand des ersten Widerstands ist viermal so hoch wie der des zweiten Widerstands: R 1 = 4R 2. Ermitteln Sie das Verhältnis der am ersten Widerstand abgegebenen Wärmemenge zur am zweiten Widerstand abgegebenen Wärmemenge im gleichen Zeitraum.

Antworten: _____

17

Welches chemische element entsteht bei einer kernreaktion

18

Zeichnen Sie die Messung des atmosphärischen Drucks mit einem Aneroidbarometer auf. Der Messfehler wird gleich der Skalenteilung genommen.

1) (107 ± 1) kPa

2) (100,7 ± 0,1) kPa

3) (750 ± 5) kPa

4) (755 ± 1) kPa

19

Mit einem Glas heißem Wasser, einem Thermometer und einer Uhr führte der Lehrer im Unterricht Experimente durch, um die Temperatur des Kühlwassers im Laufe der Zeit zu untersuchen. Die Tabelle zeigt die Ergebnisse der Untersuchung.

Wählen Sie aus der vorgeschlagenen Liste zwei Aussagen aus, die den Experimenten entsprechen. Listen Sie ihre Nummern auf.

1) Die Änderung der Temperatur des Kühlwassers ist direkt proportional zur Beobachtungszeit.

2) Die Abkühlungsgeschwindigkeit von Wasser nimmt ab, wenn das Wasser abkühlt.

3) Wenn das Wasser abkühlt, nimmt die Verdunstungsrate ab.

4) Wasserkühlung wurde 46 Minuten lang beobachtet.

5) In den ersten 5 Minuten kühlte das Wasser stärker ab als in den nächsten 5 Minuten.

Lesen Sie den Text und lösen Sie die Aufgaben 20–22.

Superfluidität

Die Suprafluidität von flüssigem Helium ist ein weiteres ungewöhnliches quantenmechanisches Phänomen, das bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt auftritt. Wenn Sie gasförmiges Helium abkühlen, verflüssigt es sich bei einer Temperatur von -269 ° C. Wenn dieses flüssige Helium weiter gekühlt wird, ändern sich seine Eigenschaften bei einer Temperatur von -271 ° C plötzlich. In diesem Fall treten makroskopische Phänomene auf, die nicht in den Rahmen herkömmlicher Vorstellungen passen. Zum Beispiel wird sich ein Gefäß, das teilweise mit dieser seltsamen Modifikation von flüssigem Helium (Helium II genannt) gefüllt ist und unbedeckt bleibt, bald selbst entleeren. Dies erklärt sich dadurch, dass flüssiges Helium entlang der Innenwand des Gefäßes (unabhängig von seiner Höhe) aufsteigt und über den Rand nach außen überläuft. Aus dem gleichen Grund kann auch das gegenteilige Phänomen auftreten (siehe Abb.). Wenn ein leeres Glas teilweise in flüssiges Helium getaucht wird, füllt es das Glas schnell bis zum Flüssigkeitsspiegel außen. Eine weitere seltsame Eigenschaft von reinem flüssigem Helium II ist, dass es keine Kräfte auf andere Körper überträgt. Könnte ein Fisch in flüssigem Helium II schwimmen? Natürlich nicht, denn sie würde frieren. Aber selbst ein imaginärer eisfreier Fisch könnte nicht schwimmen, weil er nichts hätte, wovon er sich abstoßen könnte. Sie müsste sich auf Newtons erstes Gesetz verlassen.

Physiker formulieren diese erstaunlichen Eigenschaften von flüssigem Helium II in der Sprache der Mathematik und sagen, dass seine Viskosität Null ist. Es bleibt ein Rätsel, warum die Viskosität Null ist. Wie die Supraleitung werden auch die erstaunlichen Eigenschaften von flüssigem Helium intensiv erforscht. Bei der theoretischen Erklärung der Suprafluidität von flüssigem Helium II wurden erhebliche Fortschritte erzielt.

20

Bei welcher Temperatur geht Helium in einen superflüssigen Zustand über?

4) ist bei jeder Temperatur flüssig