გააკეთა ის, რაც შეეძლო, რაც შეეძლო. უნივერსალური მიზიდულობის კანონის გამოყენების საზღვრები

განმარტებითი შენიშვნა

ამ სერიის ფლეშ ბარათები დაეხმარება სტუდენტებს გაეცნონ ელექტროსტატიკის ცნებებს, რომლებიც მათთვის ახალია. გარდა ამისა, ვითარდება ამოცანების გადაჭრის, საზომი ერთეულების გარდაქმნისა და კალკულატორის გამოყენებით გამოთვლის უნარები.

როგორ ვიმუშაოთ ბარათებთან

ბარათების ნახატებზე ნაჩვენებია ორი ლითონის ბურთი, რომლებიც ატარებენ ელექტრო მუხტს. ამ გადასახადების მნიშვნელობები მითითებულია ბარათებზე. ბურთების ზომებისა და მათ შორის მანძილის (მათი ცენტრების) საპოვნელად გამოიყენება უჯრიანი ბადე. თითოეული ბარათი მიუთითებს ამ ბადის უჯრედის გვერდის სიგრძეზე. ბარათებზე ასევე მითითებულია ბურთის მასა, რომელზეც საცდელი მუხტი მდებარეობს B წერტილში და ამ მუხტის ღირებულება.

სტუდენტების კულონის კანონის გაცნობის შემდეგ რეკომენდებულია ბარათებით დამოუკიდებელი სამუშაოს შესრულება. შესთავაზეთ პირველი ორი შეკითხვა. დისტანციები გამოითვლება უჯრედების სიგრძიდან შესაბამისი მასშტაბით პითაგორას თეორემის გამოყენებით.

მეორედ სასარგებლოა ბარათების გამოყენება ელექტრული ველის სიძლიერის კონცეფციის შესწავლის შემდეგ. მოსწავლეებს 3, 4,5 კითხვების შეთავაზებით. მოსწავლეებმა უნდა გადახაზონ ყველა მუხტის მდებარეობა თავიანთ ნოუთბუქში (გალიაში ჩასმული) და დახატონ ვექტორები არჩეულ მასშტაბზე.და და მათი ჯამის ვექტორი. საინტერესოა მოიწვიოთ მოსწავლეები დახაზონ B წერტილიდან გამავალი დაძაბულობის ხაზის სავარაუდო მდებარეობა.

სურვილის შემთხვევაში შეგიძლიათ დაუსვათ 1-5 კითხვები ერთდროულად.

კითხვები ბარათებზე "ელექტრული მუხტების ურთიერთქმედება"

  1. რა მანძილია ბურთების ცენტრებს შორის?
  2. რა ძალით ურთიერთქმედებენ ბურთებზე მუხტები ერთმანეთთან?
  3. გამოთვალეთ ველის სიძლიერის მნიშვნელობები B წერტილში, რომელიც შექმნილია თითოეული მუხტით. გადახაზეთ ბურთების მდებარეობა და შეამოწმეთ მუხტი q თქვენს ბლოკნოტში. არჩეულ შკალაზე გამოსახეთ B წერტილში თითოეული მუხტის მიერ შექმნილი ინტენსივობის ვექტორები. იპოვეთ ველის ამ წერტილში მთლიანი ინტენსივობის ვექტორის სიდიდე და მიმართულება. დახაზეთ დაძაბულობის ხაზის მიახლოებითი მდებარეობა, რომელიც გადის B წერტილში.
  4. რა ძალით მოქმედებს ელექტრული ველი B წერტილში მოთავსებულ საცდელ მუხტზე q?
  5. რა არის სხეულის აჩქარება საცდელი მუხტით q და მასით m?
  6. განსაზღვრეთ ბურთების რადიუსი სასწორიდან და გამოთვალეთ მათი პოტენციალი.
  7. განსაზღვრეთ ელექტრული ველის პოტენციალი B და C წერტილებში.
  8. რა სამუშაო უნდა შეასრულონ გარე ძალებმა, რომ საცდელი მუხტი q გადავიდეს B წერტილიდან C წერტილში?

გადაწყვეტის მაგალითი #8 ბარათისთვის

  1. მანძილი ბურთების ცენტრებს შორის:

10,r=10სმ=0.1მ

  1. მუხტებს შორის ურთიერთქმედების ძალის მოდული q 1 და q2:
  1. ელექტრული ველის სიძლიერის მოდული B წერტილში:

გამოვსახოთ დაძაბულობის ვექტორებიდა ნახატზე მასშტაბირება (იხ. სურათი)

ავაშენოთ დაძაბულობის ვექტორიმისი მიმართულება მითითებულია ნახაზში და მოდული გამოითვლება:

დავხაზოთ ელექტრული ველის სიძლიერის მიახლოებითი ხაზი B წერტილში. ეს ხაზი უნდა იყოს ტანგენსი ვექტორის მიმართულებაზე.და პერპენდიკულარულია q მუხტის მატარებელი ბურთის ზედაპირზე 2 .

  1. ძალის მოდული, რომლითაც ველი მოქმედებს საცდელ მუხტზე q B წერტილში:
  1. აჩქარების მოდული B წერტილში იქნება:
  1. პოტენციალი მუხტის მატარებელ ბურთებზე q 1 და q2:
  1. პოტენციალები B წერტილებში მუხტიდან q 1 და q 2 იმდენჯერ ნაკლები იქნება ბურთებზე არსებულ პოტენციალზე, რამდენადაც მანძილი ბურთების ცენტრებიდან ამ წერტილამდე მეტია ბურთების რადიუსებზე. ამ მაგალითში, შესაბამისად, 8 და 6 ჯერ. ამრიგად, მთლიანი პოტენციალი B წერტილში არის:

პოტენციალი C წერტილში ერთი და იგივე მუხტიდან განისაზღვრება ჯერ ბურთებიდან ამ წერტილამდე მანძილების აღმოჩენით.

13,6 სმ = 0,136 მ

8,06 სმ = 0,081 მ

  1. გარე ძალების მუშაობა, რომელიც საჭიროა საცდელი მუხტის q გადასატანად B წერტილიდან C წერტილამდე:

დაპროგრამებული ვარჯიშის მაგალითი

კითხვები:

  1. ბურთის პოტენციალი მუხტით q 1, ვ
  2. ბურთის პოტენციალი მუხტით q 2, ვ
  3. პოტენციალი B, B წერტილში
  4. პოტენციალი C, V წერტილში
  5. იმუშავეთ მუხტის q გადატანაზე C წერტილიდან C, μJ

პასუხები ბარათებზე No1, 3, 5, 7, 9

4 500

22 500

7 200

2 200

5 400

7 200

2 800

18 000

9 000

3 200

18 000

22 500

3 600

2 000

კოდი შესამოწმებლად:

№1 – 25 431

№3 – 23 512

№5 – 34 125

№7 – 51 243

№9 – 12 354

პასუხები ბარათებზე No2, 4, 6, 8, 10

9 000

54 000

12 000

36 000

9 000

1 400

36 000

18 000

1 700

8 200

18 000

7 200

2 300

1 200

27 000

45 000

2 300

კოდი შესამოწმებლად:

№2 – 53 241

№4 – 42 513

№6 – 31 425

№8 – 25 134

№10 – 14 352

განაცხადი

ვარიანტი

დამუხტვა q 1, 10 -9 C

1,50

30,00

6,00

40,00

20,00

2000,00

50,00

40,00

5,00

50,00

40,00

500,00

დამუხტვა q 2, 10 -9 C

1,00

20,00

10,00

20,00

20,00

3000,00

50,00

50,00

8,00

40,00

30,00

300,00

დამუხტვა q, 10 -9 C

30,00

5,00

50,00

1,00

5,00

400,00

30,00

2,00

30,00

2,00

5,00

20,00

წონა, კგ

0,0020

0,0200

0,0001

0,0050

0,0020

0,0200

0,0050

0,0500

0,0100

0,0002

0,0002

0,0020

1. მანძილი მუხტებს შორის, მ

0,05

0,10

0,10

0,20

0,08

10,00

0,16

0,10

0,20

9,90

0,50

0,80

2. ურთიერთქმედების ძალის მოდული, 10-5 ნ

0,54

54,00

5,40

18,00

56,25

54,00

87,89

180,00

0,90

0,02

4,32

210,94

8,00

42,00

15,00

14,00

72,00

0,75

45,00

56,00

0,88

1,50

2,00

18,00

10,00

50,00

14,00

12,50

72,00

0,28

45,00

125,00

0,26

2,00

3,00

10,80

12,81

65,30

20,52

18,77

86,40

0,80

72,00

136,97

0,70

3,00

3,61

23,50

4. მუხტზე მოქმედი ძალის მოდული, 10-5 ნ

38,43

32,65

102,59

1,88

43,20

32,00

216,00

27,39

2,10

0,60

1,80

47,00

5. დამუხტვის აჩქარების მოდული, 10-2 მ/წმ 2

19,22

1,63

1025,90

0,38

21,60

1,60

43,20

0,55

0,21

3,00

9,01

23,50

1, კვ

5,40

27,00

5,40

18,00

18,00

36,00

9,00

36,00

4,50

9,00

7,20

45,00

6. ბურთის პოტენციალი მუხტით q 2, კვ

3,60

18,00

9,00

9,00

18,00

54,00

9,00

45,00

7,20

7,20

5,40

27,00

7. პოტენციალი B წერტილში, კვ

0,64

0,38

2,00

0,75

7,20

2,25

0,00

12,00

0,46

1,70

0,00

3,60

7. პოტენციალი C წერტილში, კვ

0,35

1,20

2,20

0,25

2,85

1,90

0,26

8,23

0,06

2,30

0,44

4,80

8. გარე ძალების მუშაობა, 10-6 ჯ

8,70

4,10

10,00

1,00

21,75

141,20

7,71

7,54

12,00

1,20

2,20

24,00

ელექტრული მუხტების ურთიერთქმედება

ნახატზე ნაჩვენებია ორი დამუხტული ბურთი და საცდელი მუხტი B. მუხტების სიდიდე და სხეულის მასა მოცემულია ბარათში. გამოიყენეთ ეს ინფორმაცია დავალებების შესასრულებლად და კითხვებზე პასუხის გასაცემად.

1 რა მანძილია ბურთების ცენტრებს შორის?

2 რა ძალით ურთიერთქმედებენ ბურთებზე მუხტები ერთმანეთთან?

3 დახაზეთ ბურთების მდებარეობა და შეამოწმეთ მუხტი q თქვენს ნოუთბუქში, გამოთვალეთ და დახაზეთ არჩეულ შკალაზე ელექტრული ველის სიძლიერის ვექტორები B წერტილში თითოეული დამუხტული ბურთიდან, იპოვეთ მთლიანი ვექტორის სიდიდე და მიმართულება ამ წერტილში. ველი.

4 რა ძალით მოქმედებს ელექტრული ველი B წერტილში მოთავსებულ საცდელ მუხტზე?

5 რა არის საცდელი მუხტის მქონე სხეულის აჩქარება q ამ მომენტში. (ბარათზე მითითებულია სხეულის წონა.)?

6 მასშტაბის მიხედვით განსაზღვრეთ ბურთების რადიუსის ზომა და გამოთვალეთ ბურთებზე არსებული პოტენციალი კილოვოლტებში.

7 გამოთვალეთ ელექტრული ველის პოტენციალი B და C წერტილებში.

8 რა სამუშაო უნდა შეასრულონ გარე ძალებმა, რომ საცდელი მუხტი q გადავიდეს B წერტილიდან C წერტილში?


ვარიანტი 1


ვარიანტი 2




ვარიანტი 3



ვარიანტი 4




ვარიანტი 5



ვარიანტი 6




ვარიანტი 7



ვარიანტი 8




ვარიანტი 9



ვარიანტი 10


1 ბურთის ცენტრის მანძილი:

2 მუხტებს შორის ურთიერთქმედების ძალის მოდული q 1 და q 2:

3 ელექტრული ველის სიძლიერის მოდული B წერტილში:

ჩვენ გამოვსახავთ დაძაბულობის ვექტორებს და ნახატზე მასშტაბით: უჯრედის მხარე უდრის . ავაშენოთ დაძაბულობის ვექტორი. მისი მიმართულება მითითებულია ნახაზში და მოდული გამოითვლება:

4 ძალის მოდული, რომლითაც ველი მოქმედებს საცდელ მუხტზე q B წერტილში:

5 აჩქარების მოდული B წერტილში იქნება:

დავხაზოთ ელექტრული ველის სიძლიერის მიახლოებითი ხაზი B წერტილის გავლით. ეს ხაზი უნდა იყოს ტანგენსი ვექტორის მიმართულებაზე და პერპენდიკულარული ბურთის ზედაპირზე, რომელსაც მუხტი აქვს q 2 . ვინაიდან ტესტის დადებითი მუხტი q უახლოვდება უარყოფით მუხტს q 2, ძალა და აჩქარება გაიზრდება მუხტის q გადაადგილებისას.

6 პოტენციალი ბურთებზე, რომლებიც ატარებენ მუხტებს q 1 და q 2. SI ერთეულებში ის განისაზღვრება ფორმულით: სადაც ერთეულები SI, მაშინ

ბარათზე ნაჩვენებია ბრტყელი კონდენსატორი. მითითებულია მისი სისქე. ახლოს არის კონდენსატორის ფირფიტის ფორმა. ფირფიტის ზომები მოცემულია მილიმეტრებში. ბარათზე არსებული მონაცემების გამოყენებით შეასრულეთ დავალებები, უპასუხეთ კითხვებს.

1 გამოთვალეთ კონდენსატორის აქტიური ფართობი.

2 გამოთვალეთ კონდენსატორის ტევადობა.

3 რა არის ველის სიძლიერე კონდენსატორის ფირფიტებს შორის?

4 იპოვეთ დატენვის რაოდენობა კონდენსატორის ფირფიტაზე.

5 რა ძალით მოქმედებს კონდენსატორის ველი მუხტზე q 1, რომლის ღირებულებაც მითითებულია ბარათზე?

6 რა სიმძლავრე ექნება მიკროფარადებში 100 პარალელურად დაკავშირებულ ერთსა და იმავე კონდენსატორს, თუ ფირფიტებს შორის მანძილი შემცირდება 0,1 მმ-მდე და მათ შორის დაიდება იგივე სისქის მიკა. მიკას დიელექტრიკული მუდმივია 6.

გავაკეთე რაც შემეძლო

  • გავაკეთე რაც შემეძლო

  • დაე სხვებმა უკეთ გააკეთონ.

  • ი.ნიუტონი.



  • . ჩამოაყალიბეთ უნივერსალური მიზიდულობის კანონი და დაწერეთ ფორმულა, რომელიც გამოხატავს რაოდენობებს შორის ურთიერთობას.

  • 2. გრავიტაციული მუდმივის ფიზიკური არსის შესწავლა.

  • 3. უნივერსალური მიზიდულობის კანონის გამოყენების საზღვრები

  • 4. ისწავლეთ ამოცანების ამოხსნა უნივერსალური მიზიდულობის კანონის გამოყენების შესახებ.


რა მოხდება, თუ...

  • რა მოხდება, თუ...

  • ბარგი ხელიდან ჩამოვუშვით...

  • ბურთი მაღლა ავყარეთ...

  • ჰორიზონტალურად ვისროლეთ ჯოხი...






მ.ლომონოსოვი

  • მ.ლომონოსოვი


  • ინგლისელმა მეცნიერმა ისააკ ნიუტონმა პირველმა ჩამოაყალიბა უნივერსალური მიზიდულობის კანონი.


  • - გრძელვადიანი; - მათთვის ბარიერები არ არსებობს; - მიმართულია სხეულების დამაკავშირებელი სწორი ხაზის გასწვრივ; - თანაბარი ზომით; საპირისპირო მიმართულებით არიან.






ფორმულა გამოიყენება:

  • ფორმულა გამოიყენება:

  • - თუ სხეულების ზომები უმნიშვნელოდ მცირეა მათ შორის მანძილთან შედარებით;


  • - თუ ორივე სხეული ერთგვაროვანია და აქვს სფერული ფორმა;


ფორმულა გამოიყენება:

  • ფორმულა გამოიყენება:

  • - თუ ერთ-ერთი ურთიერთმოქმედი სხეული არის ბურთი, რომლის ზომები და მასა ბევრად აღემატება მეორე სხეულს.





დავალება #1

  • დავალება #1

  • გამოთვალეთ მიზიდულობის ძალა ერთსა და იმავე მაგიდასთან მჯდომ ორ მოსწავლეს შორის.

  • მოსწავლეთა მასა 50 კილოგრამია, მანძილი ერთი მეტრი.

  • ვიღებთ ძალას ტოლი 1,67 * 10 -7 ნ .

  • ძალა იმდენად უმნიშვნელოა, რომ ძაფსაც არ გაწყვეტს.


  • რა ძალით იზიდავს დეიდა მაშას თხა კომბოსტოს ბაბა გლაშას ბაღში, თუ მისგან 10 მეტრში ძოვს? თხის გრიშკას მასა 20 კგ-ია, წელს კი კომბოსტო გაიზარდა და წვნიანი, მისი მასა 5 კგ-ია.


  • რა მანძილია 100 კგ მასის ბურთებს შორის, თუ ისინი ერთმანეთს მიიზიდავენ 0,01 N ძალით?


მოცემული: გამოსავალი:

  • მოცემული: გამოსავალი:

  • m1=m2=100kg მსოფლიოს კანონიდან

  • გრავიტაცია:

  • F= 0.01N F= G*m1m2/ R2

  • _____________ გამოვხატოთ მანძილი:

  • რ-? R = (G*m1m2/F) ½

  • მოდით გამოვთვალოთ:

  • R \u003d (6,67 * 10 -11 Nm2 / kg2 * 100 კგ * 100 კგ / 0,01 N) 1/2

  • R = 8.2 * 10-3 მ

  • უპასუხე : R=8.2*10-3მ


  • ორი იდენტური ბურთი ერთმანეთისგან 0,1 მ მანძილზეა და იზიდავს 6,67 * 10 -15 ნ ძალით. რა არის თითოეული ბურთის მასა?


მოცემული: გამოსავალი:

  • მოცემული: გამოსავალი:

  • m1=m2 = m უნივერსალის კანონიდან

  • R=0.1 მ გრავიტაცია:

  • F= 6.67*10 -15N F= G*m1m2/ R2

  • _____________ გამოვხატოთ სხეულების მასა:

  • მ-? m= (F*R2/G) ½

  • მოდით გამოვთვალოთ:

  • m= (6.67*10 -15 N*0.01m2/6.67*10 -11Nm2/კგ2)1/2

  • მ= 0,001 კგ

  • პასუხი: მ= 0,001 კგ


  • უნივერსალური მიზიდულობის კანონის აღმოჩენამ შესაძლებელი გახადა ხმელეთის და ციური ფენომენების ფართო სპექტრის ახსნა:

  • სხეულების მოძრაობა დედამიწის ზედაპირთან გრავიტაციული ძალების გავლენის ქვეშ;

  • მზის სისტემის პლანეტების და მათი ბუნებრივი და ხელოვნური თანამგზავრების მოძრაობა;

  • კომეტებისა და მეტეორების ტრაექტორიები;

  • ღვარცოფების ფენომენი;

  • ახსნილი იყო ციური სხეულების შესაძლო ტრაექტორიები;

  • გამოთვალა მზის და მთვარის დაბნელება, გამოითვალა პლანეტების მასები და სიმკვრივე


შევაჯამოთ:

  • შევაჯამოთ:

  • ნიუტონის ნაკრები

  • რა სამყაროს ყველა სხეულიიზიდავს ერთმანეთს.

  • ყველა სხეულს შორის ურთიერთმიზიდულობა ეწოდებაგრავიტაცია - გრავიტაციული ძალა.



§ 15, სავარჯიშო 15 (3; 5)

  • § 15, სავარჯიშო 15 (3; 5)