Tópico da lição: Queda livre. O movimento de um corpo lançado verticalmente para cima.
Lições objetivas: para dar aos alunos uma ideia da queda livre e do movimento de um corpo lançado verticalmente para cima, como um caso especial de movimento uniformemente acelerado, em que o módulo do vetor aceleração é um valor constante para todos os corpos. A educação da atenção, precisão, disciplina, perseverança. Desenvolvimento de interesses cognitivos, pensamento.
Tipo de aula: aula combinada.
Demonstrações: 1. Corpos em queda no ar e espaço rarefeito. 2. Movimento de um corpo lançado verticalmente para cima.
Equipamento: Tubo de vidro de 1,5m de comprimento, vários corpos, prancha.
Verificação de conhecimento: trabalho independente sobre o tema "Leis de Newton".
Durante as aulas:
1. Momento organizacional. (1 minuto)
2. Verificação do conhecimento. (15 minutos)
3. Apresentação de novo material. (15 minutos)
A) queda livre. Aceleração da gravidade.
B) Dependência da velocidade e coordenadas do corpo em queda no tempo.
D) Dependência da velocidade e das coordenadas de um corpo lançado verticalmente para cima no tempo.
4. Consolidação de novo material. (7 minutos)
5. Lição de casa. (1 minuto)
6. O resultado da lição. (1 minuto)
Resumo da lição:
1. Saudação. Verificando os presentes. Familiarização com o tema da aula e seus objetivos. Os alunos escrevem a data e o tema da aula em seus cadernos.
2. Trabalho independente sobre o tema "Leis de Newton".
3. Todos vocês observaram repetidamente a queda de corpos no ar e lançaram objetos para cima. O grande cientista da antiguidade, Aristóteles, baseado em observações, construiu uma teoria segundo a qual quanto mais pesado o corpo, mais rápido ele cai. Essa teoria existe há dois mil anos - afinal, a pedra realmente cai mais rápido que a flor. Vamos pegar dois corpos, leves e pesados, amarrá-los e jogá-los de uma altura. Se um corpo leve sempre cai mais lentamente do que um pesado, então ele deve desacelerar a queda de um corpo pesado e, portanto, um grupo de dois corpos deve cair mais lentamente do que um corpo pesado. Mas afinal, o feixe pode ser considerado um corpo, mais pesado, e, portanto, o feixe deve cair mais rápido que um corpo pesado.
Tendo descoberto essa contradição, Galileu decidiu testar por experiência como bolas de diferentes pesos realmente cairiam: deixe a própria natureza dar a resposta. Ele fez bolas e as deixou cair da Torre Inclinada de Pisa - ambas as bolas caíram quase simultaneamente. Galileu fez uma importante descoberta: se a resistência do ar pode ser desprezada, então todos os corpos em queda se movem uniformemente com a mesma aceleração.
A queda livre é o movimento de corpos sob a influência da gravidade (ou seja, em condições onde a resistência do ar pode ser desprezada).
Os alunos não têm dúvidas de que a queda livre de um corpo é um movimento acelerado. No entanto, se esse movimento é uniformemente acelerado, eles acham difícil responder. A resposta a esta pergunta pode ser dada pela experiência. Se você tirar uma série de instantâneos de uma bola caindo em certos intervalos (foto estroboscópica), então pelas distâncias entre as posições sucessivas da bola, você pode determinar que o movimento é realmente acelerado uniformemente sem uma velocidade inicial (livro-texto p. 53, Fig. 27).
Vamos fazer um experimento. Vamos pegar um tubo de vidro com corpos e virá-lo bruscamente. Vemos que corpos mais pesados caíram mais rápido. Em seguida, bombeamos o ar do tubo e conduzimos o experimento novamente. Pode-se ver que todos os corpos caem ao mesmo tempo.
Se considerarmos a queda de uma pequena bola pesada no ar, então a força de resistência do ar pode ser desprezada, porque. a resultante das forças da gravidade e da resistência difere pouco da força da gravidade. Portanto, a bola se move com uma aceleração próxima à aceleração de queda livre.
Se considerarmos a queda de um pedaço de algodão no ar, esse movimento não pode ser considerado livre, porque. o arrasto é uma parte significativa da força da gravidade.
Então a=g=const= 9,8 m/s2. Deve-se notar que o vetor aceleração gravitacional é sempre direcionado para baixo.
O conceito de queda livre tem um significado amplo: um corpo cai livremente não apenas quando sua velocidade inicial é zero. Se um corpo for lançado com uma velocidade inicial, ele também cairá livremente. Além disso, a queda livre não é apenas um movimento descendente. Se um corpo em queda livre voará por algum tempo, reduzindo sua velocidade, e só então começará a cair.
Vamos completar a tabela a seguir juntos:
B) Se combinarmos a origem das coordenadas com as posições iniciais do corpo e direcionarmos OY para baixo, os gráficos da dependência da velocidade e das coordenadas do corpo em queda no tempo terão a seguinte aparência: Т.О. em queda livre, a velocidade de um corpo aumenta cerca de 10 m/s a cada segundo.
C) Considere os casos em que o corpo é lançado para cima. Vamos combinar a origem das coordenadas com a posição inicial do corpo e direcionar OY verticalmente para cima. Então as projeções de velocidade e deslocamento na origem serão positivas. As figuras mostram gráficos para um corpo lançado a uma velocidade de 30 m/s.
4. Perguntas:
1) O tempo de queda livre de corpos diferentes da mesma altura será o mesmo?
2) Qual é a aceleração de queda livre? Unidades?
3) Qual é a aceleração de um corpo lançado verticalmente para cima no topo da trajetória? E a velocidade?
4) Dois corpos caem de um ponto sem velocidade inicial com intervalo de tempo t. Como esses corpos se movem em voo em relação uns aos outros?
Tarefas: 1) A pedra caiu de uma rocha por 2 s e da outra 6 s. Quantas vezes a segunda pedra é mais alta que a primeira?
Para descobrir quantas vezes uma rocha é mais alta que outra, você precisa calcular suas alturas (y = g t2/ 2) e, em seguida, encontrar sua razão. Resposta: 9 vezes
2) Um corpo cai livremente de uma altura de 80 m. Qual é o seu deslocamento no último segundo? Vamos tomar a altura h=80 m para o tempo t, a altura h1 para o tempo t-1. ∆ h=h-h1 Da equação h = g t2/ 2 encontramos o tempo t se h1 = g (t - 1) 2/ 2 Resposta: 35 m.
5. Hoje na lição consideramos um caso especial de movimento uniformemente acelerado - queda livre e o movimento de um corpo lançado verticalmente para cima. Descobrimos que o módulo do vetor aceleração é um valor constante para todos os corpos, e seu vetor é sempre direcionado para baixo. Consideramos a dependência da velocidade e coordenadas no tempo de um corpo em queda e um corpo lançado verticalmente para cima.
TRABALHO INDEPENDENTE SOBRE O TEMA LEIS DE NEWTON.
PRIMEIRO NÍVEL.
1. Um corpo com massa de 2 kg move-se com uma aceleração de 0,5 m/s2. Qual é a resultante de todas as forças? A. 4 N B. 0 C. 1 N
2. Como a Lua começaria a se mover se fosse afetada pela força gravitacional da Terra e de outros corpos?
A. De maneira uniforme e retilínea tangencial à trajetória original do movimento.
B. Rectilíneo para a Terra.
B. Afastando-se da Terra em espiral.
NÍVEL MÉDIO.
1.A) Há uma barra na mesa. Que forças estão agindo sobre ele? Por que o bloco está em repouso? Desenhe as forças graficamente.
B) Que força confere uma aceleração de 4 m/s2 a um corpo de massa 5 kg?
C) Dois meninos puxam uma corda em direções opostas, cada uma com uma força de 200 N. A corda se romperá se suportar uma carga de 300 N?
2.A) O que acontecerá com a barra e por que, se o carrinho em que ela está for puxado bruscamente para a frente? Parar abruptamente?
B) Determine a força sob a qual um corpo de massa 500 g se move com uma aceleração de 2 m/s2
C) O que se pode dizer sobre a aceleração que a Terra recebe ao interagir com uma pessoa caminhando sobre ela. Justifique sua resposta.
NÍVEL SUFICIENTE.
1.A) Com a ajuda de dois balões idênticos, corpos diferentes são levantados a partir do repouso. Com base em que você pode concluir qual corpo tem uma grande massa?
B) Sob a ação de uma força de 150 N, o corpo se move em linha reta de modo que sua coordenada muda de acordo com a lei x = 100 + 5t + 0,5t2. Qual é o peso corporal?
C) Um copo de água incompleto é equilibrado em uma balança. O equilíbrio da balança será perturbado se um lápis for imerso na água e segurado na mão sem tocar no vidro?
2.A) A raposa, fugindo do cão, muitas vezes é salva fazendo movimentos bruscos e bruscos para o lado quando o cão está pronto para agarrá-la. Por que o cachorro sente falta?
B) Um esquiador pesando 60 kg, com velocidade no final da descida de 10 m/s, parou 40 s após o final da descida. Determine o módulo da força de resistência ao movimento.
P) É possível navegar em um veleiro, direcionando o fluxo de ar a partir de um potente ventilador localizado no barco? O que acontece se você passar pela vela?
ALTO NÍVEL.
1.A) O referencial está conectado ao carro. Será inercial se o carro estiver em movimento:
1) uniformemente retilínea ao longo de uma rodovia horizontal; 2) acelerado ao longo de uma rodovia horizontal; 3) giro uniforme; 4) subida uniforme; 5) uniformemente da montanha; 6) acelerado da montanha.
B) Um corpo em repouso com massa de 400 g sob a ação de uma força de 8 N adquiriu uma velocidade de 36 km/h. Encontre o caminho que o corpo percorreu.
c) Um cavalo está puxando uma carroça carregada. De acordo com a terceira lei de Newton, a força com que o cavalo puxa a carroça = a força com que a carroça puxa o cavalo. Por que a carroça segue o cavalo?
2.A) O carro se move uniformemente ao longo do anel viário. O referencial associado a ele é inercial?
B) Um corpo com massa de 400 g, movendo-se em linha reta com velocidade inicial, adquiriu uma velocidade de 10 m/s em 5 s sob a ação de uma força de 0,6 N. Encontre a velocidade inicial do corpo.
C) Uma corda é lançada sobre um bloco imóvel. De um lado, segurando com as mãos, uma pessoa pendurada e, do outro, uma carga. O peso da carga = o peso da pessoa. O que acontece se uma pessoa puxa a corda em suas mãos?
Demonstração: Desenhe um pequeno círculo no chão. Passando com a bola na mão ao lado dele, você precisa soltar os dedos em movimento para que a bola atinja o círculo (a adição de dois movimentos "naturais"). Por que isso não é fácil de fazer?
Questões:
1. Como você pode determinar se um determinado corpo está em um referencial inercial ou não inercial?
2. Sabe-se que um corpo que se move livremente sobre uma superfície horizontal diminui gradualmente a velocidade e eventualmente para. Esse fato experimental não contradiz a lei da inércia?
3. Dê o maior número de exemplos de manifestação de inércia.
4. Como explicar o abaixamento da coluna de mercúrio ao agitar um termômetro médico?
5. Um trem movendo-se ao longo de uma linha reta horizontal é afetado por uma força de tração constante de uma locomotiva a diesel igual à força de resistência. Que movimento o trem faz? Como a lei da inércia se manifesta neste caso?
6. É possível ver de um balão como o globo gira sob nós?
7. Como saltar de um carro em movimento?
8. Se as janelas do compartimento estão fechadas, então por quais sinais você julga que o trem está em movimento?
9. É possível estabelecer, observando o movimento do Sol durante o dia (dia), se o referencial associado à Terra é inercial?
4. § 19. Perguntas ao § 19.
Compile um quadro-resumo "Inércia" usando figuras, desenhos e material textual.
A quantidade de matéria (massa) é uma medida dela, estabelecida em proporção à sua densidade e volume...
I. Newton
Lição 23/3. ACELERAÇÃO DOS CORPOS DURANTE A INTERAÇÃO. PESO.
O objetivo da aula: introduzir e desenvolver o conceito de "massa".
Tipo de aula: combinado.
Equipamento: máquina centrífuga, cilindros de aço e alumínio, régua de demonstração, dispositivo TsDZM, dispositivo de demonstração de interação, peso de 2 kg, tripé universal, rosca.
Plano de aula:
2. Enquete 10 min.
3. Explicação 20 min.
4. Fixação 10 min.
5. Dever de casa 2-3 min.
II. A sondagem é fundamental: 1. Referenciais inerciais. 2. Primeira lei de Newton.
Questões:
1. Um menino segura um balão cheio de hidrogênio em uma corda. Que forças que atuam sobre a bola se anulam se ela estiver em repouso?
2. Explique a ação de que corpos são compensados nos seguintes casos: a) o submarino está na coluna de água; b) o submarino está sobre um fundo duro.
3. O corpo está em repouso em um determinado IFR, e que movimento ele faz em qualquer outro IFR?
4. Em que caso o referencial associado ao carro pode ser considerado inercial?
5. Em que referencial a primeira lei de Newton é cumprida?
6. Como você pode ter certeza de que este corpo não interage com outros corpos?
7. Como motoristas experientes economizam combustível usando o fenômeno da inércia?
8. Por que, estando em um compartimento de trem com uma janela com cortina e bom isolamento acústico, você pode descobrir que o trem está se movendo em um ritmo acelerado, mas você não pode saber que ele está se movendo uniformemente?
9. Certa vez, o Barão Munchausen, atolado em um pântano, puxou-se pelos cabelos. Ele violou assim a primeira lei de Newton?
III. Em que condições o corpo está se movendo com aceleração? Demonstração.
Conclusão . A razão para a mudança na velocidade do corpo (aceleração) é o impacto não compensado (influência) de outros corpos. Exemplos: queda livre de uma bola, a ação de um ímã sobre uma bola de aço em repouso e em movimento.
Interação - a ação dos corpos uns sobre os outros, levando a uma mudança no estado de seu movimento . Demonstração com um dispositivo para demonstrar a interação.
A interação de dois corpos não afetados por nenhum outro corpo é o fenômeno mais fundamental e simples que podemos estudar. Demonstração da interação de dois carrinhos (duas carruagens em uma almofada de ar).
Conclusão: Ao interagir, ambos os corpos mudam sua velocidade e suas acelerações são direcionadas em direções opostas.
O que mais pode ser dito sobre as acelerações dos carrinhos durante sua interação?
Acontece que a aceleração do corpo é quanto menor, maior a massa do corpo e vice-versa (demonstração).
m 1 a 1 = m 2 a 2
Medição da massa de corpos que interagem. Peso padrão (cilindro feito de uma liga de platina e irídio) 1 kg. Uma massa padrão de 1 kg pode ser obtida tomando 1 litro de água a 4°C e pressão atmosférica normal. E como medir a massa de um corpo individual?
m e a e \u003d ma.
Definição: Peso (m) – a propriedade de um corpo de neutralizar uma mudança em sua velocidade, medida pela razão entre o módulo de aceleração do padrão de massa e o módulo de aceleração do corpo durante sua interação.
Interação de cilindros de aço e alumínio (demonstração).
Qual será essa relação para dois cilindros de alumínio?
Outras formas de medir massas: 1. m = ρ·V (para corpos homogêneos). 2. Pesagem. É possível medir a massa do planeta pesando; moléculas; elétron?
Conclusões dos Alunos:
1. Em C, a massa é medida em quilogramas.
2. A massa é uma quantidade escalar.
3. A massa tem a propriedade de aditividade.
Um significado mais profundo de massa no SRT. Relação entre massa corporal e energia de repouso: E = mc 2 . A massa da matéria é discreta. espectro de massa. A natureza da massa é um dos problemas mais importantes e ainda não resolvidos da física.
4.Tarefas:
1. Meninos com massas de 60 e 40 kg, de mãos dadas, giram em torno de um certo ponto de modo que a distância entre eles seja de 120 cm. Em um círculo de qual raio cada um deles se move?
2. Compare as acelerações de duas bolas de aço durante a colisão se o raio da primeira bola for duas vezes o raio da segunda. A resposta para o problema depende das velocidades iniciais das bolas?
3. Dois meninos de patins, empurrando um ao outro com as mãos, foram em direções diferentes com velocidades de 5 e 3 m/s. A massa de qual menino é maior e quantas vezes?
4. A que distância do centro da Terra está o ponto em torno do qual a Terra e a Lua giram, se a massa da Terra é 81 vezes a massa da Lua, e a distância média entre seus centros é de 365.000 km.
Questões:
1. Com a ajuda de dois balões idênticos, diferentes corpos são levantados a partir do repouso. Com base em que se pode concluir qual desses corpos tem maior massa?
2. Por que no hóquei os defensores são escolhidos mais massivos e os atacantes mais leves?
3. Por que é difícil para um bombeiro segurar uma mangueira da qual a água está batendo?
4. Qual é a importância dos pés palmados nas aves aquáticas?
5. Qual é a razão da aceleração dos seguintes corpos: 1) um satélite artificial enquanto se move ao redor da Terra; 2) um satélite artificial durante sua desaceleração em camadas densas da atmosfera; 3) uma barra deslizando em um plano inclinado; 4) um tijolo em queda livre?
V. § 20-21 Ex. 9, nºs 1-3. Ex. 10, nº 1, 2.
1. Faça uma tabela generalizadora de “massa” utilizando figuras, desenhos e material textual.
2. Sugira várias opções para o projeto de dispositivos que podem ser usados para comparar as massas dos corpos durante a interação.
3. Coloque um copo de água em uma folha de papel na borda da mesa. Puxe a folha bruscamente na direção horizontal. O que vai acontecer? Por quê? Explique a experiência.
4. Uma corda é lançada sobre um bloco fixo. Uma pessoa se pendura em uma ponta da corda, segurando com as mãos, e uma carga na outra. O peso da carga é igual ao peso da pessoa. O que acontece se uma pessoa se puxa para cima em uma corda em suas mãos?
... uma força aplicada é uma ação realizada em um corpo para alterar seu estado de repouso ou movimento retilíneo uniforme.
I. Newton
Aula 24/4. FORÇA
O objetivo da lição: desenvolver o conceito de "força" e escolher uma unidade de força.
Tipo de aula: combinado.
Equipamento: dispositivo "Corpos de massa desigual", máquina centrífuga, tripé, carga, mola.
Plano de aula: 1. Parte introdutória 1-2 min.
2. Pesquisa 15 min.
3. Explicação 15 min.
4. Fixação 10 min.
5. Dever de casa 2-3 min.
II. Enquete fundamental: 1. Inércia dos corpos. 2. Massa dos corpos.
Tarefas:
1. Um vagão de 60 toneladas aproxima-se de uma plataforma fixa com velocidade de 0,2 m/s e bate com amortecedores, após o que a plataforma recebe uma velocidade de 0,4 m/s. Qual é a massa da plataforma se, após o impacto, a velocidade do carro diminuiu para 0,1 m/s?
2. Dois corpos com massas de 400 e 600 g moveram-se um em direção ao outro e pararam após o impacto. Qual é a velocidade do segundo corpo se o primeiro estava se movendo a uma velocidade de 3 m/s?
3. Tarefa experimental: Determinar a razão entre as massas dos corpos no dispositivo "Corpos de massa desigual".
Questões:
1. Sugira uma forma de medir a massa da lua.
2. Por que um machado é inclinado para trás ao colocar um prego em madeira compensada fina?
3. Por que é difícil andar na neve solta (areia)?
4. A Torre Eiffel tem 300 m de altura e uma massa de 9.000 toneladas, que massa terá sua cópia exata de 30 cm de altura?
5. O moedor de café elétrico é um cilindro fechado com motor elétrico. Como determinar o sentido de rotação da armadura deste motor elétrico, se a janela do moedor de café estiver fechada e não puder ser desmontada?
III. Interação de dois corpos. Como resultado da interação do corpo, as acelerações são obtidas, e: . Esta é uma fórmula muito boa. Com sua ajuda, você pode determinar a massa do segundo corpo, se a massa do primeiro corpo for conhecida, transformaremos esta fórmula: um 1 = um 2. Segue-se que, para calcular a aceleração do primeiro corpo, é necessário conhecer a massa m 1 e 2 e m2. Exemplo de voo de projétil. Que corpos agem no projétil durante o vôo? Terra? Ar? A resistência do ar pode ser desprezada. O que um artilheiro precisa saber para calcular a aceleração de um projétil?
Ou = = .
É possível medir a influência do segundo corpo (Terra) sobre o primeiro corpo (projétil)? A influência de um corpo sobre outro é brevemente chamada de força ().
O texto da obra é colocado sem imagens e fórmulas.
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Introdução
Relevância
Você está familiarizado com a situação quando, após um aniversário ou algum outro feriado, muitos balões aparecem na casa? No início, as crianças ficam felizes com as bolas, brincam com elas, mas logo param de prestar atenção nelas e as bolas só ficam embaixo dos pés. O que fazer com eles para que não mintam sem propósito, mas tragam benefícios? Claro, use em atividades cognitivas!
Em geral, os balões são um excelente material para demonstração de vários experimentos e modelos. Seria interessante escrever um livro em que todos os conceitos físicos fossem explicados através deles. Enquanto isso, quero convidá-los a realizar mais de uma dezena de experimentos de diferentes campos da ciência - da termodinâmica à cosmologia - nos quais os adereços são comuns: balões.
Alvo: Explore balões como um material inestimável à mão para observar fenômenos físicos e realizar vários experimentos físicos.
Tarefas:
Conheça a história dos balões.
Configure uma série de experimentos com balões.
Analisar os fenómenos observados e formular conclusões.
Crie uma apresentação multimídia.
Objeto de estudo: balão.
Métodos de pesquisa:
. Teórico: estudo da literatura sobre o tema da pesquisa.
. Comparativo-comparativo.
. Empírico: observação, medição.
. Experimental-teórico : experiência, experiência laboratorial.
Material deste estudo são fontes da Internet, auxiliares de ensino em física, livros didáticos de física, livros de problemas, dados de arquivo e outras literaturas de referência.
Significado prático: Os resultados do estudo podem ser utilizados em aulas de física, congressos, disciplinas eletivas e atividades extracurriculares.
Parte teórica
A história da criação de balões
Olhando para os balões modernos, muitas pessoas pensam que este brinquedo brilhante e agradável só recentemente se tornou disponível. Alguns, mais entendidos, acreditam que os balões surgiram em algum lugar em meados do século passado, simultaneamente ao início da revolução técnica. Na verdade não é. A história dos balões cheios de ar começou muito antes. Apenas os ancestrais de nossas bolas pareciam completamente diferentes do que são agora. As primeiras referências à fabricação de balões voando no ar que chegaram até nós são encontradas em manuscritos carelianos. Eles descrevem a criação de tal bola, feita com a pele de uma baleia e um touro. E as crônicas do século 12 nos dizem que nos assentamentos da Carélia quase todas as famílias tinham um balão. Além disso, foi com a ajuda de tais bolas que os antigos carelianos resolveram parcialmente o problema do off-road - as bolas ajudaram as pessoas a superar as distâncias entre os assentamentos. Mas essas viagens eram bastante perigosas: a casca de peles de animais não suportava a pressão do ar por muito tempo - ou seja, em outras palavras, esses balões eram explosivos. E assim, no final, apenas lendas permaneceram deles. Mas menos de 7 séculos se passaram desde aquela era semi-mítica, quando os balões de borracha foram inventados em Londres pelo professor Michael Faraday. O cientista estudou as propriedades elásticas da borracha - e construiu dois "bolos" com esse material. Para que os "bolos" não grudassem, Faraday tratou seus lados internos com farinha. E depois disso, com os dedos, ele colou as bordas pegajosas restantes. O resultado foi algo como uma bolsa que poderia ser usada para experimentos com hidrogênio. Cerca de 80 anos depois, a bolsa de hidrogênio científica se tornou um passatempo popular: bolas de borracha eram amplamente usadas na Europa durante as férias nas cidades. Devido ao gás que os enchia, eles podiam se levantar - e isso era muito popular entre o público, que ainda não havia sido estragado por voos aéreos ou outros milagres da tecnologia. Mas esses balões eram um pouco semelhantes aos seus antecessores lendários: eles usavam hidrogênio (e, como você sabe, é um gás explosivo). Mas, no entanto, todos se acostumaram com o hidrogênio - felizmente, não houve problemas especiais de balões com esse gás até 1922. Então, nos EUA, em um dos feriados da cidade, um curinga explodiu a decoração do feriado por diversão - ou seja, balões. Como resultado dessa explosão, um funcionário ficou ferido e, portanto, as agências de aplicação da lei reagiram rapidamente. Diversão que acabou por ser perigosa o suficiente
finalmente parou com a proibição de encher balões com hidrogênio. Ninguém sofreu com essa decisão - o lugar do hidrogênio nos balões foi instantaneamente ocupado por hélio muito mais seguro. Esse novo gás levantou os balões tão bem quanto o hidrogênio. Em 1931, Neil Tylotson lançou o primeiro balão de látex moderno (o látex polímero é obtido a partir de dispersões aquosas de borracha). E desde então, os balões finalmente conseguiram mudar! Antes disso, eles só podiam ser redondos - e com o advento do látex, pela primeira vez, tornou-se possível criar bolas longas e estreitas. Esta inovação encontrou aplicação imediatamente: designers de férias começaram a criar composições de balões na forma de cães, girafas, aviões, chapéus ... A empresa de Neil Tylotson vendeu pelo correio milhões de conjuntos de balões projetados para criar figuras engraçadas. A qualidade dos balões naquela época estava longe de ser a mesma de agora: quando inflados, os balões perdiam um pouco do brilho, eram frágeis e explodiam rapidamente. Portanto, os balões lentamente perderam sua popularidade - o fato de poderem voar no ar não parecia tão maravilhoso e interessante no século 20. Portanto, muito antes do final do século 20, os balões começaram a ser comprados apenas para cidades e férias infantis. Mas os inventores não esqueceram os balões, eles trabalharam para melhorá-los. E a situação mudou. Agora, a indústria produz balões que não perdem a cor quando inflados - e, além disso, se tornaram muito mais duráveis e duráveis. Portanto, agora os balões voltaram a se tornar muito populares - os designers estão dispostos a usá-los ao decorar vários feriados, shows, apresentações. Casamentos, aniversários, celebrações em toda a cidade, campanhas de relações públicas, shows… balões atualizados e brilhantes estão em todos os lugares. Aqui está uma história tão interessante e de longa data de uma diversão simples que conhecemos desde a infância.
Parte prática
Experimento nº 1
Comparação qualitativa das densidades da água - quente, fria e salgada
Se examinarmos líquidos que não se misturam e não entram em uma reação química, basta despejá-los em um recipiente transparente, por exemplo, um tubo de ensaio. A densidade pode ser julgada pelo arranjo das camadas: quanto menor a camada, maior a densidade. Outra coisa é se os líquidos forem misturados, como água quente, fria e salgada.
Comparamos o comportamento de balões cheios de água quente, fria e salgada em água quente, fria e salgada, respectivamente. Como resultado do experimento, podemos tirar uma conclusão sobre as densidades desses líquidos.
Equipamento: três bolas de cores diferentes, uma jarra de três litros, água fria, quente e salgada.
Progresso do experimento
Despeje três porções de água diferente em bolas - azul quente,
em água fria verde e em água salgada vermelha.
2. Despeje a água quente na jarra, coloque as bolas de uma vez (Apêndice No. 1).
3. Despeje água fria no recipiente, coloque novamente todas as bolas lá.
4.Despeje água salgada no jarro, observe o comportamento das bolas.
Conclusão:
1. Se a densidade dos líquidos for diferente, então um líquido com densidade mais baixa flutua sobre um líquido com densidade mais alta, ou seja
água quente< холодной воды < соленой воды
2. Quanto maior a densidade do líquido, maior sua força de empuxo:
F A=Vg; uma vez que V e g são constantes F Adepende do tamanho.
Experimento nº 2
Bola de emagrecimento e engorda. O fato de que vários corpos e gases se expandem com o calor e se contraem com o frio pode ser facilmente demonstrado usando o exemplo de um balão.Em tempo gelado, leve um balão com você para passear e encha-o bem ali. Se você levar essa bola para uma casa quente, ela provavelmente explodirá. Isso acontecerá devido ao fato de que, com o calor, o ar dentro da bola se expandirá drasticamente e a borracha não suportará a pressão.
Equipamento: balão, fita métrica, geladeira, pote de água quente
Progresso do experimento
Tarefa número 1 1. Encha um balão em uma sala quente.
2. Usando uma fita de centímetro, medimos sua circunferência (conseguimos 80,6 cm).
3. Depois disso, coloque a bola na geladeira por 20-30 minutos.
4. Novamente mediu sua circunferência. Descobrimos que a bola "perdeu" quase um centímetro (em nosso experimento, ficou com 79,7 cm). Isso aconteceu devido ao fato de que o ar dentro do balão foi comprimido e passou a ocupar um volume menor.
Tarefa número 2
1 Com a ajuda de uma fita de centímetro, medimos a circunferência do balão (conseguimos 80,6 cm).
2. Coloque a bola em uma tigela e despeje água quente de uma jarra sobre ela.
3. Medimos o novo volume da bola. Descobrimos que a bola "engrossou" quase um centímetro (em nosso experimento ficou 82 cm). Isso aconteceu devido ao fato de que o ar dentro do balão se expandiu e passou a ocupar um volume maior.
Conclusão: o ar contido no balão se contrai quando resfriado e se expande quando aquecido, o que comprova a presença de expansão térmica. A pressão do gás depende da temperatura. Quando a temperatura diminui, a pressão do ar na bola diminui, ou seja, o volume da bola diminui. Com o aumento da temperatura, a pressão do ar na bola aumenta, o que comprova a dependência do volume e da pressão dos gases da temperatura.
Experimento nº 3
"Bola no Banco"
Equipamento: bola, jarra de três litros, água quente.
O andamento do experimento.
1. Despeje água no balão para que não passe no gargalo do frasco.
2. Despeje água quente em uma jarra, converse e despeje. Deixe o frasco por 5 minutos.
3. Colocamos uma bola cheia de água em uma jarra. Estamos esperando 20 minutos. A bola cai na jarra
Conclusão: como a bola, cheia de água e de diâmetro maior que o gargalo da jarra, caiu para dentro, significa que há uma diferença de pressão: o ar quente dentro da jarra tem densidade menor que o ar atmosférico, a pressão interna é menor; portanto, mais pressão atmosférica estimula a bola a penetrar na lata.
Experimento nº 4
"Paradoxo do Ar"
Essa experiência confunde muitos.
Equipamento: dois balões idênticos, um tubo de 10 a 30 cm de comprimento e 15 a 20 mm de diâmetro (a bola deve ser colocada firmemente nele). dois balões, inflados de forma diferente, tubo de plástico, suporte.
O andamento do experimento.
1. Infle ligeiramente e NÃO IGUALMENTE as bolas.
2. Esticamos as bolas em extremidades opostas do tubo. Para evitar que as bolas sejam arremessadas, torcemos seus pescoços.
3. Abrimos os pescoços para comunicação livre de ar entre as bolas.
observação. O ar flui de um balão para outro. Mas... um pequeno balão infla um grande!
Explicação. Muitos acreditam que, como a massa de ar é maior em um balão maior, esse balão esvaziará e inflará um balão pequeno. Mas tal raciocínio é errôneo. A razão para o fenômeno observado é a pressão dentro da bola. (Lembre-se dos vasos comunicantes - a água flui não do vaso onde há menos água, mas daquele onde a pressão é maior.) Além disso, todos sabem como é difícil começar a inflar um balão, mas quando o ponto “morto” é superado, então ele infla facilmente. Portanto, a elasticidade da borracha desempenha um papel importante.
Conclusão: A pressão do gás dentro da esfera é tanto maior quanto menor for o seu raio.
Experimento nº 5
Bola - ioga
Estamos tão acostumados ao fato de que um balão inflado, batendo na ponta, estoura com barulho,
que uma bola em pregos sob o peso de uma carga é percebida por nós como um fenômeno sobrenatural. No entanto, isso é um fato.
Equipamento: uma prancha com pregos, um balão, uma prancha, um peso, dois tripés.
O andamento do experimento.
1. Coloque um balão em uma tábua com pregos e pressione-o com a mão de cima para baixo.
2. Pressionamos a bola com uma carga previamente medida.
3. Observamos o comportamento da bola.
Observações: a bola permanece intacta. E é tudo sobre a pegada! Quanto mais pregos, mais pontos de apoio para o corpo (ou seja, mais área de superfície sobre a qual o corpo repousa). E toda a força é distribuída por todos os pregos de tal forma que há pouca força em um único prego para perfurar a bola.
Conclusão: a pressão é distribuída uniformemente por toda a superfície da bola e, até certo ponto, essa pressão é inofensiva para a bola.
Experimento nº 6
Indicador de campo eletrostático
Em formação. É conveniente estudar campos eletrostáticos com a ajuda de indicadores que permitem estimar a direção e a magnitude da força de Coulomb em cada ponto do campo. O indicador de ponto mais simples é um corpo condutor de luz suspenso em um fio. Anteriormente, era recomendado usar o núcleo de um galho de sabugueiro para fazer uma bola leve. Atualmente, é aconselhável substituir o sabugueiro por plástico de espuma. Outras soluções para o problema também são possíveis.
Exercício. Projete e fabrique o indicador mais simples do campo eletrostático. Determine experimentalmente sua sensibilidade.
O andamento do experimento.
1. De um pedaço de borracha de um balão infantil, sopramos uma bola de borracha 1 com um diâmetro de 1-2 cm. Amarre a bola em um fio de seda 2 , que é reforçado com uma rolha de borracha.
2. Esfregamos a superfície da bola com um brilho metálico característico com pó de grafite da mina de um lápis simples e macio.
3. A bola foi carregada a partir de um bastão de ebonite usado com pele.
4. Insira o indicador no campo de uma carga esférica e avalie a sensibilidade do indicador pela magnitude da força atuante.
Conclusão: uma pequena bola de borracha coberta com um condutor é um indicador pontual do campo elétrico.
Experimento nº 7
Bola e barco
Equipamento: barco de papel, tampa plástica de metal,
recipiente com água.
O andamento do experimento.
1. Fazemos um barquinho de papel e o colocamos na água.
2. Nós eletrificamos a bola e a levamos para o barco.
observação. O navio seguirá a bola.
3. Abaixamos a tampa de metal na água.
4. Eletrizamos a bola e a levamos até a tampa sem tocá-la.
observação. A tampa de metal flutua em direção à bola.
5. Abaixamos a tampa plástica na água.
6. Nós eletrificamos a bola e a levamos até a tampa sem tocá-la.
observação. A tampa pesada flutua atrás da bola.
Conclusão: No campo elétrico da bola, papel e plástico são polarizados e atraídos pela bola. Uma carga também é induzida na cobertura metálica. Como a força de atrito na água é desprezível, os barcos entram em movimento facilmente.
Experimento nº 8
saltadores
Equipamento: balão, folha de metal finamente cortada, folha de papelão.
O andamento do experimento.
1. Despeje uma folha de metal finamente picada em uma folha de papelão.
2. Nós eletrificamos a bola e a levamos para o papel alumínio, mas não a tocamos.
observação. As lantejoulas se comportam como gafanhotos pulando vivos. Eles pulam, tocam na bola e imediatamente voam para o lado.
Conclusão: As lantejoulas metálicas são eletrificadas no campo da bola, mas ao mesmo tempo permanecem neutras. As lantejoulas são atraídas pela bola, quicam, carregam ao serem tocadas e quicam como se fossem carregadas com o mesmo nome.
Experimento nº 9
Beijo no ar de acordo com a lei de Bernoulli
Equipamento: 2 balões, 2 fios de 1 m de comprimento.
O andamento do experimento.
1. Inflamos as bolas no mesmo tamanho e amarramos um fio em cada uma.
2. Pegamos as bolas pelo fio com as mãos direita e esquerda para que fiquem penduradas no mesmo nível a alguma distância uma da outra.
3. Sem tocar as bolas com as mãos, tente conectá-las.
Explicação. Da lei de Bernoulli segue-se que a pressão na corrente de ar é menor que a pressão atmosférica. A força da pressão atmosférica dos lados unirá as bolas.
Experimento nº 10
Teste de resistência térmica
Equipamento: bola e vela
O andamento do experimento.
Despeje água na bola e traga a bola de água para a chama da vela.
observação. A borracha é apenas esfumaçada.
Explicação. A temperatura da casca, enquanto houver água nela, não subirá acima de 100 °C, ou seja, não atingirá a temperatura de combustão da borracha.
Experimento nº 11
Como funcionam os pulmões?
Equipamento: garrafa de plástico, balão número 1, balão número 2 (usei um saco plástico no lugar), fita adesiva.
O andamento do experimento.
1. Corte o fundo da garrafa de plástico
2. Colocamos o balão dentro da garrafa e puxamos pelo gargalo.
3. Aperte a parte cortada com uma mosca de outro balão (ou um saco plástico) e prenda com fita adesiva.
4. Puxamos o filme - a bola é inflada, pressionamos o filme - a bola é desinflada.
Explicação. O volume de ar dentro da garrafa é isolado. Quando o filme é puxado para trás, esse volume aumenta, a pressão diminui e se torna menor que a atmosférica. O balão dentro da garrafa é inflado com ar atmosférico. Ao pressionar o filme, o volume de ar na garrafa diminui, a pressão se torna maior que a pressão atmosférica e o balão é esvaziado. Nossos pulmões fazem o mesmo.
Experimento nº 12
Balão como um motor a jato
Equipamento: balão, canudo, chiclete de papelaria, fita adesiva, carro.
O andamento do experimento.
1. O balão deve ser fixado em uma extremidade do tubo com um elástico.
2. A segunda extremidade do tubo deve ser fixada no corpo da máquina com fita adesiva para que seja possível inflar a bola através do tubo.
3. O modelo está pronto, você pode correr! Para fazer isso, você precisa inflar o balão pelo tubo, apertar a abertura do tubo com o dedo e colocar a máquina no chão. Assim que você abrir o buraco, o ar do balão sairá voando e empurrará o carro. -12-
Explicação. Este modelo visual demonstra como funcionam os motores a jato. O princípio de seu funcionamento é que o jato de ar que sai do balão, depois de inflado e liberado, empurra a máquina na direção oposta.
3.Conclusão
Em balões, você pode estudar as leis de pressão de corpos e gases, expansão térmica (compressão), condutividade térmica, densidade de líquidos e gases, lei de Arquimedes; eletrificação de corpos, é ainda possível construir instrumentos para medir e estudar processos físicos.
Os experimentos realizados neste trabalho de pesquisa comprovam que a bola é uma excelente ferramenta para estudar fenômenos e leis físicas. Você pode usar este trabalho na escola na sala de aula ao estudar as seções "Informações iniciais sobre a estrutura da matéria", "Propulsão a jato", "Pressão de sólidos, líquidos e gases", "Fenômenos térmicos e elétricos". O material histórico coletado é aplicável em sala de aula em física e atividades extracurriculares.
Uma apresentação em computador criada com base na parte prática ajudará os alunos a entender rapidamente a essência dos fenômenos físicos que estão sendo estudados e causará um grande desejo de realizar experimentos usando os equipamentos mais simples.
Obviamente, nosso trabalho contribui para a formação de um interesse genuíno pelo estudo da física.
4.Literatura
www.demaholding.ru
[Recurso eletrônico]. Modo de acesso: www.genon.ru
[Recurso eletrônico]. Modo de acesso: www.brav-o.ru
[Recurso eletrônico]. Modo de acesso: www.vashprazdnik.com
[Recurso eletrônico]. Modo de acesso: www.aerostat.biz
[Recurso eletrônico]. Modo de acesso: www.sims.ru
Turkina G. Física em balões. // Física. 2008. Nº 16.
MOU escola secundária No. 5
Trabalho independente em vários níveis em física.
9º ano
Cidade de Zheleznodorozhny. 2011
PRIMEIRO NÍVEL - o nível de formação mínima obrigatória. A conclusão bem-sucedida de tarefas neste nível indica a conformidade desse aluno com os requisitos estaduais do padrão para o curso de física nas séries 7 e 8. Eles são exigidos por todos os alunos. Neste nível, o aluno deve ser capaz de resolver problemas usando 1 fórmula básica.
SEGUNDO NÍVEL - nível um pouco difícil.
Está focado principalmente na obtenção pelos alunos do nível exigido de formação em física. Juntamente com tarefas destinadas a desenvolver habilidades básicas, contém tarefas simples que exigem engenhosidade e engenhosidade.
As tarefas deste nível permitem revelar a capacidade dos alunos de aplicar conhecimentos de acordo com o modelo, resolver problemas de cálculo de acordo com uma regra ou algoritmo usando 1-2 fórmulas básicas.
TERCEIRO NIVEL - nível elevado.
Ele é projetado para estudantes com uma boa formação em física, o que lhes dá a oportunidade de dominar de forma bastante intensiva os conhecimentos e habilidades básicas e aprender como aplicá-los em uma variedade de situações complicadas.
As tarefas deste nível permitem revelar a capacidade dos alunos de aplicar conhecimentos em uma situação alterada e não padronizada, para resolver problemas de cálculo usando mais de 2 fórmulas básicas.
"Ponto material. Trajetória, caminho, movimento.
Primeiro nível .
Não. 1. Em qual dos seguintes casos um corpo pode ser considerado um ponto material?
A. A lua gira em torno da terra.
B. A espaçonave faz um pouso suave na Lua.
P. Os astrônomos observam um eclipse da lua.
Não. 2. A menina jogou a bola para cima e pegou. Supondo que a bola tenha subido a uma altura de 2 m, encontre o módulo do deslocamento da bola.
A. 2m.
B. 4m.
V. 0 m.
Não. 3. Indique o que é tomado como corpo de referência quando dizem que o condutor está andando ao longo do carro a uma velocidade de 3 km/h.
Não. 4. De acordo com uma determinada trajetória do corpo
encontre seu deslocamento,
Se o ponto inicial da trajetória é A e o ponto final é C.
Resolva o problema graficamente.
Segundo nível.
№ 1. A trajetória do movimento do corpo depende do referencial?
Não. 2. O helicóptero, voando em vôo horizontal em linha reta por 30 km, virou em um ângulo de 90 e voou mais 40 km. Encontre o caminho e o módulo de movimento do helicóptero.
Não. 3. Desenhe esquematicamente a trajetória do movimento dos pontos da hélice da aeronave em relação ao piloto.
Não. 4. A bola caiu de uma altura de 4 m, ricocheteou no chão e foi pega na metade da altura. Qual é o caminho e o módulo da bola.
Terceiro nivel.
Não. 1. Desenhe a trajetória do movimento, em que o módulo de deslocamento é de 10 cm e o caminho é de 30 cm.
Não. 2. A lancha passou ao longo do lago na direção nordeste por 2 km e depois na direção norte por mais 1 km. Encontre o módulo e a direção do movimento por construção geométrica.
№ 3. Dê um exemplo de movimento, cuja trajetória em um quadro de referência é uma linha reta e em outro - um círculo.
Não. 4. O turista foi da aldeia A à aldeia B. Primeiro caminhou 3 km para norte, depois virou para oeste e caminhou mais 3 km, e no último quilómetro percorreu uma estrada rural que ia para o norte. Que trajeto o turista percorreu e qual é o seu módulo de movimento? Desenhe uma trajetória de movimento.
Trabalho independente sobre o tema
"Movimento uniforme retilíneo".
Primeiro nível.
Nº 1. Um trem de 240 m de comprimento, movendo-se uniformemente, passou pela ponte em 2 minutos. Qual é a velocidade do trem se a ponte tem 360 m de comprimento?
Não. 2. O carro percorreu 900 m nos primeiros 10 minutos, que distância percorrerá em 0,5 hora, movendo-se com a mesma velocidade?
Segundo nível.
Nº 1. Ao se mover ao longo do eixo OX, a coordenada do ponto mudou em 5 s do valor x 1 \u003d 10 m para o valor x 2 \u003d - 10 m. Encontre o módulo de velocidade do ponto e a projeção do vetor velocidade no eixo OX. Escreva a fórmula de dependência x( t ). Considere a constante de velocidade.
Não. 2. Dois corpos se movem ao longo do eixo OX, cujas coordenadas mudam de acordo com as fórmulas: x 1 \u003d 10 +2 t e x 2 \u003d 4 + 5 t . Como esses corpos se movem? Em que momento os corpos se encontrarão? Encontre a coordenada do ponto de encontro.
Terceiro nivel.
Nº 1. O movimento de um ponto material no plano XOY é descrito pelas equações x=2 t, y=4-2 t . Encontre as coordenadas iniciais do ponto em movimento. Construir uma trajetória.
Não. 2. A distância entre dois píeres é de 10 minutos a jusante e 30 minutos a montante. Quanto tempo levará para uma bóia salva-vidas que caiu na água flutuar rio abaixo?
Trabalho independente sobre o tema
"Movimento retilíneo uniformemente acelerado".
Primeiro nível.
Não. 1. Com que aceleração um bonde se move se ele ganha velocidade de 36 km/h em 25 s?
Não. 2. O trem, afastando-se da estação, atinge uma velocidade de 15 m/s em 1 minuto. Qual é a sua aceleração?
Segundo nível.
Não. 1. Após 10 segundos, o carro adquire uma velocidade de 20 m/s. Com que aceleração o carro estava se movendo? Depois de que tempo sua velocidade se tornará igual a 108 km/h se ele se mover com a mesma aceleração?
Não. 2. O corpo se move com aceleração uniforme. Quanto tempo levará para se mover na mesma direção. O que e no momento inicial, se 0x \u003d 20 m / s, e x \u003d -4 m / s 2?
Terceiro nivel.
Não. 1. O corpo se move em linha reta. No início e no final do movimento, o módulo de velocidade é o mesmo. O corpo poderia se mover com aceleração constante?
Não. 2. Dois trens vão um em direção ao outro: um vai acelerar na direção norte; o outro diminui em direção ao sul. Como as acelerações dos trens são direcionadas?
Trabalho independente sobre o tema
"Deslocamento em movimento retilíneo uniformemente acelerado."
Primeiro nível.
Não. 1. Um ciclista movendo-se a uma velocidade de 3 m/s desce a ladeira com uma aceleração de 0,8 m/s 2 . Encontre o comprimento da montanha se a descida levou 6 s.
Não. 2. O carro aumentou sua velocidade de 36 km/h para 54 km/h em 4 s. Qual a distância que o carro percorreu durante esse tempo?
Segundo nível.
Não. 1. O carro, tendo parado em frente a um semáforo, adquire então uma velocidade de 54 km/h em um trajeto de 50 m. Com que aceleração ele deve se mover? Quanto tempo levará a aceleração?
Não. 2. Uma bala voando a uma velocidade de 400 m/s atinge uma muralha de terra e a penetra a uma profundidade de 36 cm Quanto tempo a bala percorreu dentro da muralha? Com que aceleração? Qual era a sua velocidade a uma profundidade de 18 cm?
Terceiro nivel.
Não. 1. Com movimento uniformemente acelerado, o ponto passa nos dois primeiros períodos de tempo consecutivos iguais, 4 s cada, as trajetórias são 24 m e 64 m. Determine a velocidade inicial e a aceleração do ponto móvel.
Não. 2. Tendo notado o inspetor de trânsito, o motorista freia bruscamente. O carro passou pelo ponto A a uma velocidade de 144 km/h e pelo ponto B - já a uma velocidade de 72 km/h. A que velocidade o carro estava se movendo no meio do segmento AB?
Trabalho independente sobre o tema
"Leis de Newton".
Opção 1.
Primeiro nível.
Não. 1. Há uma barra na mesa. Que forças estão agindo sobre ele? Por que o bloco está em repouso? Desenhe as forças graficamente.
Não. 2. Que força confere uma aceleração de 4 m/s 2 a um corpo de 5 kg?
Não. 3. Dois meninos puxam a corda em direções opostas, cada uma com uma força de 200N. O fio se romperá se puder suportar uma carga de 300 N?
Segundo nível.
Não. 1. Com a ajuda de dois balões idênticos, diferentes corpos são levantados do repouso. Com base em que se pode concluir qual desses corpos tem uma grande massa?
Não. 2. Sob a ação de uma força de 150N, o corpo se move em linha reta para que sua coordenada mude de acordo com a lei x \u003d 100 + 5 t +0,5 t2 . Qual é o peso corporal?
Não. 3. Um copo de água incompleto é equilibrado na balança. O equilíbrio da balança será perturbado se um lápis for imerso na água e segurado na mão sem tocar no vidro?
Terceiro nivel.
Não. 1. O referencial está conectado ao carro. Será inercial se o carro se mover: 1) uniformemente e em linha reta em uma rodovia horizontal; 2) acelerado ao longo de uma rodovia horizontal; 3) giro uniforme; 4) subida uniforme; 5) uniformemente da montanha; 6) acelerado da montanha?
Não. 2. Um corpo em repouso com massa de 400 g sob a ação de uma força de 8 N adquiriu uma velocidade de 36 km/h. Encontre o caminho que o corpo percorreu.
Não. 3. Um cavalo puxa uma carroça carregada. De acordo com a terceira lei de Newton, a força com que o cavalo puxa a carroça é igual à força com que a carroça puxa o cavalo. Por que a carroça segue o cavalo?
Trabalho independente sobre o tema
"Leis de Newton".
Opção 2.
Primeiro nível.
Não. 1. O que acontecerá com a barra e por que, se o carrinho em que ela está for puxado bruscamente para a frente? Parar abruptamente?
Não. 2. Determine a força sob a influência da qual um corpo de massa 500 g recebe uma aceleração de 2 m/s.
№ 3. O que se pode dizer sobre a aceleração que a Terra recebe ao interagir com uma pessoa caminhando sobre ela? Justifique a resposta.
Segundo nível.
Não. 1. Uma raposa, fugindo de um cachorro que a persegue, muitas vezes se salva fazendo movimentos bruscos para o lado no momento em que o cachorro está pronto para agarrá-la com os dentes. Por que o cachorro sente falta?
Nº 2. Um esquiador de 60 kg, com velocidade de 10 m/s no final da descida da montanha, parou 40 s após o final da descida. Determine o módulo da força de resistência ao movimento.
Não. 3. É possível navegar em um veleiro direcionando o fluxo de ar de um ventilador potente no barco para as velas? O que acontece se você passar pela vela?
Terceiro nivel.
Não. 1. O carro se move uniformemente ao longo do anel viário. O referencial associado a ele é inercial?
Nº 2. Um corpo de 400 g, movendo-se em linha reta com certa velocidade inicial, adquiriu uma velocidade de 10 m/s em 6 s sob a ação de uma força de 0,6 N. Encontre a velocidade inicial do corpo.
Não. 3. Uma corda é lançada sobre um bloco fixo. Uma pessoa se pendura em uma ponta da corda, segurando com as mãos, e uma carga na outra. O peso da carga é igual ao peso da pessoa. O que acontece se uma pessoa puxa a corda em suas mãos?
Trabalho independente sobre o tema
"Queda livre".
Opção 1.
Primeiro nível.
Não. 1. Um corpo cai sem velocidade inicial. Qual é a sua velocidade após 2 segundos de queda?
№ 2. Quanto tempo levará a bola, que começou sua queda sem velocidade inicial, para percorrer uma distância de 20 m?
Segundo nível.
Não. 1. Quanto tempo o corpo caiu sem velocidade inicial, se nos últimos 2 s ele percorreu 60 m?
Não. 2. Um corpo cai de uma altura de 100 m sem velocidade inicial. Qual é a distância percorrida pelo corpo durante os primeiros e últimos segundos de sua queda?
Terceiro nivel.
Não. 1. Um corpo cai livremente de uma altura de 27 m. Divida essa altura em três partes para que a passagem de cada uma delas demore o mesmo tempo.
Não. 2. Duas cargas foram lançadas de um helicóptero sem velocidade inicial, e a segunda foi 1 s depois da primeira. Determine a distância entre as cargas após 2 s e 4 s após o início do movimento da primeira carga.
Trabalho independente sobre o tema
"Queda livre".
Opção 1.
Primeiro nível.
Não. 1. Uma bola foi disparada verticalmente para cima de uma pistola de mola, que subiu a uma altura de 5 m. Com que velocidade a bola voou para fora da pistola?
Não. 2. A bola é lançada verticalmente para cima com velocidade de 18 m/s. Que movimento ele fez em 3 segundos?
Segundo nível.
Não. 1. O menino jogou a bola verticalmente para cima e a pegou após 2 s. Qual é a altura da bola e qual é sua velocidade inicial?
Não. 2. Jogando a bola verticalmente para cima, o menino lhe diz que a velocidade é 1,5 vezes maior que a da menina. Quantas vezes mais alto a bola arremessada pelo menino subirá?
Terceiro nivel.
Duas bolas são lançadas verticalmente para cima com intervalo de 1 s. A velocidade inicial da primeira bola é 8 m/s, e a segunda - 5 m/s. A que altura eles se encontrarão?
Não. 2. Duas bolas são lançadas simultaneamente de uma torre de 20 m de altura: uma é lançada para cima com velocidade de 15 m/s, a outra é lançada para baixo com velocidade de 5 m/s. Qual é o intervalo de tempo que separa os momentos de sua queda ao solo?
Trabalho independente sobre o tema
"Gravidade e aceleração de queda livre".
№ 1. Qual é a força de atração gravitacional entre duas bolas de bilhar idênticas no momento da colisão? A massa de cada bola é 200 g, o diâmetro é 4 cm.
№ 2. A que distância a força de atração entre dois corpos pesando 1000 kg cada um será igual a 6,6710 -9 N?
Segundo nível.
Não. 1. A que distância da superfície da Terra a força de atração da espaçonave para a Terra é 100 vezes menor do que em sua superfície?
Não. 2. Determine a aceleração da queda livre a uma altura igual ao raio da Terra.
Terceiro nivel.
Não. 1. A massa do planeta laranja é 5 vezes a massa da Terra. Qual é o raio deste planeta se a aceleração de queda livre em sua superfície é a mesma que na Terra?
Não. 2. Um corpo pesando 1 kg é atraído pela lua com uma força de 1,7 N. Supondo que a densidade média da lua seja 3,510 3 kg/m 3, determine o raio da lua.
Trabalho independente sobre o tema
"O movimento de satélites artificiais".
Primeiro nível.
Não. 1. Calcule a velocidade orbital do satélite a uma altitude de 300 km acima da superfície da Terra.
Não. 2. Calcule a primeira velocidade de escape para Vênus. Considere o raio de Vênus igual a 6.000 km e a aceleração da queda livre de 8,4 m/s 2 .
Segundo nível.
Não. 1. A lua se move ao redor da Terra em uma órbita circular a uma velocidade de 1 km/s, enquanto o raio de sua órbita é de 384.000 km. Qual é a massa da terra?
Não. 2. Um satélite pode girar em torno da Terra em uma órbita circular a uma velocidade de 1 km/s? Em que condições isso é possível?
Terceiro nivel.
Não. 1. A espaçonave entrou em uma órbita circular com um raio de 10.000.000 km ao redor da estrela que ele descobriu. Qual é a massa da estrela se o período de revolução da nave é 628000 s?
Não. 2. Um satélite artificial gira em órbita circular ao redor da Terra a uma velocidade de 6 km/s. Após a manobra, ele se move ao redor da Terra em outra órbita circular a uma velocidade de 5 km/s. Quantas vezes o raio da órbita e o período de revolução mudaram como resultado da manobra?
Trabalho independente sobre o tema
"A Lei da Conservação do Momentum".
Primeiro nível.
Não. 1. O movimento de um ponto material é descrito pela equação: x=20+2t-t 2 . Sua massa é 4 kg, encontre o impulso após 1 s e 4 s após o início da contagem regressiva do tempo.
Não. 2. Um carro pesando 30 toneladas. Movendo-se horizontalmente a uma velocidade de 1,5 m/s, ele se acopla automaticamente em movimento com um carro parado pesando 20 toneladas. A que velocidade o engate se move?
Segundo nível.
No. 1. Um quebra-gelo com massa de 5.000 toneladas. Movendo-se com o motor desligado a uma velocidade de 10 m/s, ele colide com um bloco de gelo estacionário e o move à frente de si mesmo. A velocidade do quebra-gelo ao mesmo tempo diminuiu para 2 m/s. Determine a massa do gelo.
Não. 2. Uma granada voando na direção horizontal a uma velocidade de 10 m/s. Explodiu em dois fragmentos pesando 1 kg e 1,5 kg. A velocidade do fragmento maior permaneceu horizontal após a explosão e aumentou para 25 m/s. Determine o módulo e a direção da velocidade do fragmento menor.
Terceiro nivel.
Não. 1. Uma corda é selecionada do barco, alimentada ao escaler. A distância entre eles é de 55 m. Determine os caminhos percorridos pelo barco e pelo escaler antes de se encontrarem. A massa do barco é 300 kg, a massa do lançamento é 1200 kg. Ignore a resistência à água.
Não. 2. Pode ser argumentado. Qual é a quantidade de movimento de um corpo relativo? Justifique a resposta.
Trabalho independente sobre o tema
"Propagação de Ondas".
Opção 1.
No. 1 O período de oscilação das partículas de água é de 2 s. E a distância entre as cristas de ondas adjacentes é de 6 m. Determine a velocidade de propagação dessas ondas.
Não. 2. A que distância de um penhasco está uma pessoa. Se eu bater palmas, depois de 1 segundo ele ouviu o eco das palmas?
Segundo nível.
Não. 1. Por que as ondas transversais e longitudinais podem se propagar em sólidos?
Nº 2. 6 cristas de ondas passadas por um observador estacionário em 20 s, partindo da primeira. Qual é o comprimento de onda e o período de oscilação se a velocidade da onda é 2 m/s?
Terceiro nivel.
Não. 1. Por que as cordas do baixo das guitarras são trançadas com arame?
Não. 2. Uma explosão foi feita no oceano a uma profundidade rasa. A hidroacústica do navio, localizada a uma distância de 2,25 km do local da explosão, registrou dois sinais sonoros, sendo o segundo 1 s após o primeiro. Qual é a profundidade do oceano nesta área?
Opção 2.
Primeiro nível.
#1 Qual é o comprimento de onda de uma onda sonora de 200 Hz no ar?
Não. 2. Um trovão soou 15 segundos após o relâmpago. A que distância do observador ocorreu a descarga do raio?
Segundo nível.
№ 1. Qual é a relação entre o comprimento de onda, a velocidade de propagação da onda, a frequência das oscilações?
Não. 2. O som de uma explosão produzido na água perto da superfície, os instrumentos instalados no navio e que recebem o som na água, foram registrados 45 segundos antes de vir pelo ar. A que distância do navio ocorreu a explosão?
Terceiro nivel.
№ 2. Quando o barco se move na direção da propagação das ondas, as ondas atingem o casco com uma frequência de 1 Hz e, quando se movem em direção às ondas - com uma frequência de 3 Hz. Com que velocidade o barco se move em relação à costa se as partículas de água oscilam com uma frequência de 1 Hz e a distância entre as cristas das ondas é de 5 m?
Trabalho independente sobre o tema
"Um campo magnético. Vetor de indução magnética.
Primeiro nível.
Não. 1. Um condutor reto com uma corrente perpendicular às suas linhas magnéticas é colocado em um campo magnético. Como o módulo do vetor de indução magnética mudará com um aumento na intensidade da corrente em 2 vezes? Com uma diminuição no comprimento do condutor em 1,5 vezes?
№ 2. O que pode ser julgado a partir do padrão das linhas do campo magnético?
Segundo nível.
Não. 1. Qual é a indução do campo magnético em que uma força de 0,05 N atua sobre um condutor com uma corrente de 25 A? O comprimento da parte ativa do condutor é de 5 cm. A direção das linhas de indução e corrente são mutuamente perpendiculares.
Não. 2. Um campo magnético com indução de 10 mT atua sobre um condutor cuja intensidade de corrente é 50 A, com uma força de mN. Encontre o comprimento do condutor se as linhas de indução do campo e da corrente são mutuamente perpendiculares.
Terceiro nivel.
No. 1. A corrente flui em dois condutores paralelos. cuja direção é indicada por setas. Como os condutores interagem? Prove a resposta correta.
Não. 2. Entre os pólos de um eletroímã em um campo magnético horizontal existe um condutor reto localizado horizontalmente e perpendicular ao campo magnético. Que corrente deve fluir através do condutor para destruir a tensão nos fios flexíveis que o sustentam? A indução do campo magnético é igual a 0,01 T, a massa por unidade de comprimento do condutor=0,01 kg/m.
Resolva o problema graficamente.
Ao completar as tarefas 2–5, 8, 11–14, 17–18 e 20–21, anote um número no campo de resposta, que corresponde ao número da resposta correta. A resposta para as tarefas 1, 6, 9, 15, 19 é uma sequência de números. Escreva essa sequência de números. As respostas às tarefas 7, 10 e 16 são anotadas como um número, tendo em conta as unidades indicadas na resposta.
1
A carga é levantada por meio de um bloco móvel de raio R. Estabeleça uma correspondência entre as grandezas físicas e as fórmulas pelas quais elas são determinadas. Para cada conceito na primeira coluna, selecione o exemplo apropriado da segunda coluna.
2
Uma bola desce um plano inclinado com aceleração uniforme a partir do repouso. A posição inicial da bola e sua posição a cada segundo após o início do movimento são mostradas na figura.
Que distância a bola percorrerá no quarto segundo a partir do início do movimento?
3
Três bolas de metal sólido de mesmo volume, chumbo, aço e alumínio, caem da mesma altura sem velocidade inicial. Qual bola terá a energia cinética máxima no momento em que atinge o solo? Considere a resistência do ar desprezível.
1) chumbo
2) alumínio
3) aço
4) os valores da energia cinética das bolas são os mesmos
4
A figura mostra a dependência da amplitude das oscilações harmônicas constantes de um ponto material da frequência da força motriz. Em que frequência ocorre a ressonância?
5
A água é despejada em dois recipientes cilíndricos de vidro no mesmo nível.
Compare as pressões (p 1 e p 2) e as forças de pressão (F 1 e F 2) da água no fundo do vaso.
1) p 1 \u003d p 2; F 1 = F 2
2) p1< p 2 ; F 1 = F 2
3) p1 = p2; F1 > F2
4) p 1 > p 2; F1 > F2
6
Uma bola de borracha inflada amarrada foi colocada sob a campânula da bomba de ar. Então, sob o sino, eles começaram a bombear ar adicionalmente. Como o volume do balão e a densidade do ar nele mudam durante o bombeamento de ar?
Para cada valor, determine a natureza apropriada da mudança:
1) aumenta
2) diminui
3) não muda
Anote os números selecionados para cada quantidade física. Os números na resposta podem ser repetidos.
7
1 m 3 de água foi bombeado lentamente para fora do poço com uma bomba. O trabalho realizado neste caso é de 60 kJ. Qual a profundidade do poço?
Resposta: ______m
8
A água quente está sendo derramada em um béquer de vidro fino. Qual das colheres disponíveis (alumínio ou madeira) é recomendada para ser abaixada no copo antes de derramar água para que o copo não rache?
1) alumínio, pois a densidade do alumínio é maior
2) de madeira, pois a densidade da árvore é menor
3) alumínio, pois a condutividade térmica do alumínio é maior
4) de madeira, uma vez que a condutividade térmica da madeira é menor
9
A figura mostra gráficos da dependência temporal da temperatura de duas substâncias diferentes que liberam a mesma quantidade de calor por unidade de tempo. As substâncias têm a mesma massa e estão inicialmente no estado líquido.
Das afirmações abaixo, escolha duas corretas e anote seus números.
1) A temperatura de cristalização da substância 1 é menor que a da substância 2.
2) A substância 2 passa completamente para o estado sólido quando a cristalização da substância 1 começa.
3) O calor específico de cristalização da substância 1 é menor que o da substância 2.
4) A capacidade calorífica específica da substância 1 no estado líquido é maior que a da substância 2
5) Durante o intervalo de tempo 0-t 1, ambas as substâncias estavam no estado sólido.
10
Misturou duas porções de água: 1,6 litros a uma temperatura de t 1 = 25 ° C e 0,4 litros a t 2 = 100 ° C. Determine a temperatura da mistura resultante. Despreze a troca de calor com o ambiente.
Resposta: _____ °C
11
Qual das seguintes substâncias é condutora de corrente elétrica?
1) solução de açúcar
3) solução de ácido sulfúrico
4) água destilada
12
A figura mostra um diagrama de conexão de três lâmpadas idênticas a uma rede de tensão CC.
A(s) lâmpada(s) acenderá(ão) na intensidade máxima
13
Um ímã é inserido em uma bobina conectada a um galvanômetro. A magnitude da corrente indutiva depende
A. de se um ímã é trazido para a bobina ou retirado dela
B. em qual pólo o ímã é inserido na bobina
A resposta correta é
1) apenas A
2) apenas B
4) nem A nem B
14
Os raios a e b da fonte S incidem na lente. Após a refração na lente, os raios
1) irá paralelamente ao eixo óptico principal
2) se cruzam no ponto 1
3) se cruzam no ponto 2
4) se cruzam no ponto 3
15
A bobina niquelada da placa quente foi substituída por uma bobina de nicromo de mesmo comprimento e área de seção transversal. Estabeleça uma correspondência entre as grandezas físicas e suas possíveis alterações quando a placa estiver conectada à rede elétrica.
QUANTIDADE FÍSICA
A) resistência elétrica da bobina
B) a intensidade da corrente elétrica na espiral
B) corrente elétrica consumida pelas telhas
NATUREZA DA MUDANÇA
1) aumentou
2) diminuiu
3) não mudou
| MAS | B | NO |
16
Dois resistores conectados em série são conectados à bateria. A resistência do primeiro resistor é 4 vezes a resistência do segundo resistor: R 1 = 4R 2. Encontre a razão entre a quantidade de calor liberada no primeiro resistor e a quantidade de calor liberada no segundo resistor no mesmo período de tempo.
Responda: _____
17
Qual elemento químico é formado durante uma reação nuclear
18
Registre a medição da pressão atmosférica com um barômetro aneróide. O erro de medição é tomado igual à divisão da escala.
1) (107 ± 1) kPa
2) (100,7 ± 0,1) kPa
3) (750 ± 5) kPa
4) (755 ± 1) kPa
19
Usando um copo de água quente, um termômetro e um relógio, o professor da aula realizou experimentos para estudar a temperatura da água de resfriamento ao longo do tempo. A tabela apresenta os resultados da pesquisa.
Da lista proposta, selecione duas afirmações que correspondam aos experimentos. Liste seus números.
1) A mudança na temperatura da água de resfriamento é diretamente proporcional ao tempo de observação.
2) A taxa de resfriamento da água diminui à medida que a água esfria.
3) À medida que a água esfria, a taxa de evaporação diminui.
4) O arrefecimento com água foi observado durante 46 minutos.
5) Nos primeiros 5 minutos, a água esfriou mais do que nos 5 minutos seguintes.
Leia o texto e complete as tarefas 20–22.
Superfluidez
A superfluidez do hélio líquido é outro fenômeno incomum da mecânica quântica que ocorre em temperaturas próximas ao zero absoluto. Se você resfriar o hélio gasoso, a uma temperatura de -269 ° C, ele se liquefazerá. Se este hélio líquido continuar a ser resfriado, a uma temperatura de -271 ° C, suas propriedades mudarão repentinamente. Nesse caso, ocorrem fenômenos macroscópicos que não se enquadram no quadro das ideias convencionais. Por exemplo, um recipiente parcialmente cheio com essa estranha modificação de hélio líquido (chamado hélio II) e deixado descoberto logo se esvaziará. Isso é explicado pelo fato de que o hélio líquido sobe ao longo da parede interna do vaso (independentemente de sua altura) e transborda pela borda para fora. Pela mesma razão, o fenômeno oposto também pode ocorrer (ver Fig.). Se um copo vazio estiver parcialmente imerso em hélio líquido, ele encherá rapidamente o copo até o nível externo do líquido. Outra propriedade estranha do hélio líquido puro II é que ele não transfere forças para outros corpos. Um peixe poderia nadar em hélio líquido II? Claro que não, porque ela congelaria. Mas mesmo um peixe imaginário sem gelo não seria capaz de nadar, porque não teria nada para se impulsionar. Ela teria que confiar na primeira lei de Newton.
Formulando essas incríveis propriedades do hélio líquido II na linguagem da matemática, os físicos dizem que sua viscosidade é zero. Permanece um mistério por que a viscosidade é zero. Assim como a supercondutividade, as incríveis propriedades do hélio líquido estão agora sob intensa investigação. Progressos significativos foram feitos para uma explicação teórica da superfluidez do hélio líquido II.
20
A que temperatura o hélio entra em estado superfluido?
4) é fluido a qualquer temperatura
