Fizica vizuală oferă profesorului posibilitatea de a găsi cele mai interesante și metode eficienteînvăţare, făcând orele interesante şi mai intense.

Principalul avantaj al fizicii vizuale este capacitatea de a demonstra fenomenele fizice dintr-o perspectivă mai largă și de a le studia cuprinzător. Fiecare lucrare acoperă un volum mare material educativ, inclusiv din diferite ramuri ale fizicii. Aceasta oferă oportunități ample pentru consolidarea conexiunilor interdisciplinare, pentru generalizarea și sistematizarea cunoștințelor teoretice.

Lucrarea interactivă în fizică ar trebui să se desfășoare în lecții sub formă de atelier atunci când se explică material nou sau când se finalizează studiul unui anumit subiect. O altă opțiune este de a presta munca în afara orelor de școală, la ore opționale, individuale.

Fizica virtuală(sau fizica online) este o nouă direcție unică în sistemul de învățământ. Nu este un secret pentru nimeni că 90% din informații intră în creier prin nervul optic. Și nu este surprinzător că, până când o persoană nu va vedea singur, nu va putea înțelege clar natura anumitor fenomene fizice. Prin urmare, procesul de învățare trebuie susținut de materiale vizuale. Și este pur și simplu minunat când poți vedea nu numai o imagine statică care înfățișează orice fenomen fizic, ci și să privești acest fenomen în mișcare. Această resursă permite profesorilor, într-un mod ușor și relaxat, să demonstreze clar nu numai funcționarea legilor de bază ale fizicii, ci va ajuta și la efectuarea lucrărilor de laborator online în fizică în majoritatea secțiunilor. program de educație generală. De exemplu, cum puteți explica în cuvinte principiul de funcționare joncțiune p-n? Numai arătând o animație a acestui proces unui copil, totul devine imediat clar pentru el. Sau puteți arăta clar procesul de transfer de electroni atunci când sticla se freacă de mătase, iar după aceea copilul va avea mai puține întrebări despre natura acestui fenomen. În plus, ajutoarele vizuale acoperă aproape toate secțiunile fizicii. Deci, de exemplu, vrei să explici mecanica? Vă rog, aici sunt animații care arată a doua lege a lui Newton, legea conservării impulsului atunci când corpurile se ciocnesc, mișcarea corpurilor într-un cerc sub influența gravitației și elasticității etc. Dacă vrei să studiezi secțiunea de optică, nimic nu ar putea fi mai ușor! Experimente de măsurare a lungimii de undă a luminii folosind un rețele de difracție, observarea continuă și spectre de linii emisie, observarea interferenței și difracției luminii și multe alte experimente. Ce zici de electricitate? Și acestei secțiuni i se oferă destul de multe ajutoare vizuale, de exemplu există experimente pentru studiul legii lui Ohm pentru un circuit complet, studiul unei conexiuni mixte de conductori, inducție electromagnetică etc.

Astfel, procesul de învățare din „sarcina obligatorie” cu care suntem cu toții obișnuiți se va transforma într-un joc. Va fi interesant și distractiv pentru copil să se uite la animații ale fenomenelor fizice, iar acest lucru nu numai că va simplifica, ci și va accelera procesul de învățare. Printre altele, s-ar putea să se ofere copilului și mai multe informații decât ar putea primi în forma obișnuită de educație. În plus, multe animații pot înlocui complet anumite instrumente de laborator, astfel este ideal pentru multe școli rurale, unde, din păcate, nu este întotdeauna posibil să găsești nici măcar un electrometru Brown. Ce să spun, multe dispozitive nu sunt nici măcar în școlile obișnuite din orașele mari. Poate că prin introducerea unor astfel de ajutoare vizuale în programul de învățământ obligatoriu, după absolvirea școlii, vom deveni oameni interesați de fizică, care în cele din urmă vor deveni tineri oameni de știință, dintre care unii vor putea face mari descoperiri! Astfel, epoca științifică a marilor oameni de știință autohtoni va fi reînviată și țara noastră va fi din nou, ca în vremurile sovietice, va crea tehnologii unice, care sunt înaintea timpului lor. Prin urmare, cred că este necesar să se popularizeze cât mai mult posibil astfel de resurse, să se informeze despre ele nu numai profesorilor, ci și elevilor înșiși, deoarece mulți dintre ei vor fi interesați să studieze. fenomene fizice nu numai la lecții de la școală, ci și acasă timp liber iar acest site le oferă o astfel de oportunitate! Fizica online este interesant, educativ, vizual și ușor accesibil!

  • Lucrări de laborator în fizică pentru întregul an I al Universității Pedagogice de Stat din Sankt Petersburg (protocoale) (Document)
  • Slyusarenko S.A. Mecanica solului: Lucrari de laborator (Document)
  • Anisimov V.M. şi altele. Lucrări de laborator în fizică. Partea 2. Electricitate. Optica. Fizica atomică. Fizica stării solide (document)
  • Lucrări de laborator - partea 2 (Lucrări de laborator)
  • Lucrari de laborator - Lucrari de laborator medicale. școli (lucrări de laborator)
  • Pakhotin G.A., Maslennikov S.A. Lucrări de laborator privind fizica clădirilor (document)
  • Lucrări de laborator la cursul Securitatea și sănătatea în muncă (Lucrări de laborator)
  • Lucrări de laborator (document)
  • Gilmanov Yu.R. Mecanica, ghiduri pentru munca de laborator in fizica pentru studentii de toate specialitatile (Document)
  • Lucrări de laborator - Kutuzov B.N. Lucrări de laborator și practice privind distrugerea rocilor prin explozie (Lucrări de laborator)
  • Lucrări de laborator pentru cursul de fizică generală (Ediția a II-a 2012) (Document)

    • n1.doc

    Ministerul General şi învăţământul profesional

    Federația Rusă
    STAT SIBERIAN DE EST

    UNIVERSITATEA TEHNOLOGICĂ

    VERIFICAREA LEGII CONSERVĂRII MOMENTUMULUI AT

    IMPACTUL ELASTIC ȘI INELASTIC
    Lucrare de laborator nr 4

    Ulan-Ude

    1997
    Lucrare de laborator nr 4

    Verificarea legii conservării impulsului sub elastic și

    impact inelastic.

    Dispozitive și accesorii: instalatie pentru studiul elasticului si neelasticului

    Mingi de lovire, set de bile.

    Introducere

    Momentul unui corp este un vector egal cu produsul dintre masa corpului și viteza acestuia de mișcare:

    Un set de corpuri care interacționează între ele formează un sistem mecanic.

    Pentru un sistem închis de corpuri s-a stabilit legea conservării impulsului: suma geometrică a impulsului tuturor corpurilor incluse în sistem este o valoare constantă.

    În această lucrare, legea conservării impulsului este aplicată unui sistem de două corpuri care se ciocnesc. Motivul pentru aceasta este următorul. În mecanică, impactul corpurilor ar trebui înțeles ca o interacțiune pe termen scurt a două sau mai multe corpuri care rezultă din contactul lor. Mărimea forțelor de impact ale interacțiunii este de multe ori mai mare decât amploarea tuturor celorlalte forțe care acționează asupra corpurilor. Prin urmare, în timpul procesului de impact, sistemul corpurilor care se ciocnează poate fi considerat izolat și i se poate aplica legea conservării impulsului.

    Dacă în urma loviturii energie mecanică nu se transforma in alte forme de energie, impactul se numeste ideal elastic. În acest caz, are loc o tranziție a energiei cinetice în energia potențială de deformare, precum și o tranziție inversă. Un impact elastic ideal corespunde refacerii complete a formei corpurilor care se ciocnesc.

    Dacă direcția de mișcare a două bile care se ciocnesc în momentul contactului lor coincide cu linia dreaptă care leagă centrele bilelor, atunci impactul se numește central. Această lucrare examinează tocmai acest caz.

    I. Derivarea unei formule de verificare a legii conservării energiei în timpul impactului elastic.

    Să considerăm un sistem de două bile suspendate pe fire inextensibile. Să mutam mingea dreaptă la un unghi  din poziția de echilibru și să o eliberăm. Revenind la poziția de echilibru și având o viteză V în momentul premergător impactului, el transferă impuls mingii staționare din stânga.

    Literatură.

    1. Detlaf A.A., Yavorsky B.M., Curs de fizică, M, facultate, 1989, pp.48-52

    2. D. Dzhakonli, Fizica, vol. 1 (p. 214-250), M, „Mir”, 1989.

    3. Kortnev A.E. și alții Exemple în fizică, 1983, p. 119.

    2. După ce v-ați familiarizat cu dispozitivele în detaliu, aduceți bilele în contact cu butonul (5).

    3. Instalați bilele în linie cu electromagnetul.

    4. Pregătiți instalarea și porniți cronometrul.

    5. Aduceți bila dreaptă cu masa m în contact cu electromagnetul și măsurați unghiul  pe scară - unghiul de abatere al bilei de la poziția de echilibru.

    6. Oprind electromagnetul (apăsați tasta „START”), loviți bilele și înregistrați rapid deviația maximă după impact (unghiul  m și  M).

    7. Utilizând valorile măsurate, verificați egalitatea (5).

    8. Repetați pașii 1-7 cu perechi de bile din alte materiale (plastic etc.)

    9. Legea conservării impulsului în timpul unui impact neelastic se verifică pe bile de plastilină (repetați pașii 1 - 6).

    Masă

    10. Aflați eroarea relativă a rezultatelor fără a lua în considerare forțele de frecare în timpul impactului elastic.

    11. Trageți concluzii.

    Întrebări de securitate:

    1. Deduceți formule pentru vitezele bilelor după una absolut elastică în următoarele cazuri:

    2. Dă sens fizic coeficient de atenuare.

    SARCINA Nr. 1

    Deduceți o formulă de calcul pentru verificarea legii conservării impulsului în timpul unui impact absolut inelastic.

    SARCINA Nr. 2

    Deduceți formula vitezei V=2qh, pe care mingea o are în punctul cel mai de jos al traiectoriei sale (vezi Fig. 1).

    Conform legii conservării impulsului, suma impulsurilor a două corpuri care se ciocnesc înainte de impact este egală cu suma impulsurilor acestor corpuri după impact.
    m V = m U m + M U M (1)

    Unde U m , U M - viteza bilelor după impact.

    Legea conservării energiei în timpul impactului elastic are forma

    (2)

    Rezolvând sistemul de ecuații (1), (2), obținem


    (3)

    În acest caz, o minge îndepărtată de poziția de echilibru cu un unghi  are o rezervă de energie potențială

    Ep = mqh

    Folosind legea conservării și transformării energiei, se poate demonstra că

    M =  2qh

    Din triunghiul ABC (Fig. 1) rezultă

    h = l ( 1 -cos)

    Făcând transformarea pe care o avem

    h = 2l sin 2   2

    Înlocuind expresia pentru h în ecuația (3), obținem

    (4)

    Vitezele corpurilor după impact U m și U M sunt determinate în mod similar.

    După înlocuirea expresiilor pentru V, U m, U M în ecuația (1), avem o formulă de calcul pentru verificarea legii conservării impulsului în timpul unui impact absolut elastic.

    (5)

    Unde mŞi M - respectiv, unghiurile de abatere ale bilelor cu mase m si M de la pozitia de echilibru dupa impactul bilelor.

    În mod similar, puteți obține o formulă de calcul pentru verificarea legii conservării impulsului în timpul unui impact complet inelastic.

    II. determinarea forţei de impact a interacţiunii bile.

    Pe termen scurt forta de impact interacțiunile bilelor pot fi determinate din a doua lege a lui Newton. Să ne exprimăm

    ,

    Trecând la cazul în discuție, avem

    Unde t este durata impactului, V 1 și V 2 sunt vitezele bilelor înainte de impact. Deoarece V 1 = 0, atunci

    (6)

    III. Determinarea coeficientului de recuperare a energiei cinetice.

    Să luăm K 1 și K 2 ca valori ale energiilor cinetice înainte și după impact. Atunci raportul K 2 /K 1 = K este coeficientul de recuperare a energiei cinetice.

    Pentru a determina k, înlocuim valoarea vitezei din (4) în ecuația (2). După transformare obținem

    (7)

    Descrierea instalatiei.

    Instalația (Fig. 2) este formată din două penduluri de lungime egală cu mase egale (în cazul general) sub formă de bile (Fig. 2). Din punct de vedere structural, instalația constă dintr-o bază 1, echipată cu picioare reglabile care permit nivelarea dispozitivului, o coloană 2 și o suspensie cu rulment 3. Suspensia bifilară 4, care poartă mingea, se poate deplasa, schimbând astfel distanta de la centru la centru. Ghidajul cu umerașe se deplasează cu ajutorul unui buton 5. Electromagnetul 6 care ține mingea poate fi deplasat pe scara dreaptă 7 și se poate fixa înălțimea de instalare. Puterea electromagnetului poate fi reglată cu ajutorul unui buton 8. Un microcronometru 9 (măsurând timpul de impact) este înșurubat la baza instalației, transmițând tensiune la bilele magnetului printr-un conector (pe peretele din spate al cronometrului).

    Scopul lucrării.

    Verificarea legii conservării impulsului în timpul impactului elastic și inelastic folosind exemplul bilelor care se ciocnesc.

    Progresul lucrărilor.

    1. Măsurați masele celor două bile de oțel testate.

    (Toate lucrările la mecanică)

    Mecanica

    nr 1. Măsurătorile fizice și calculul erorilor acestora

    Introducere în unele metode măsurători fiziceși calculul erorilor de măsurare folosind exemplul de determinare a densității unui corp solid de formă regulată.

    Descărcați


    nr. 2. Determinarea momentului de inerție, a momentului de forță și a accelerației unghiulare a pendulului Oberbeck

    Determinați momentul de inerție al volantului (cruce cu greutăți); determinați dependența momentului de inerție de distribuția maselor față de axa de rotație; determinați momentul forței care face ca volantul să se rotească; determinați valorile corespunzătoare ale accelerațiilor unghiulare.

    Descărcați


    nr. 3. Determinarea momentelor de inerție ale corpurilor folosind o suspensie trifilară și verificarea teoremei lui Steiner

    Determinarea momentelor de inerție ale unor corpuri prin metoda vibrațiilor de torsiune folosind o suspensie trifilară; verificarea teoremei lui Steiner.

    Descărcați


    nr. 5. Determinarea vitezei unui „glonț” prin metoda balistică folosind o suspensie unifilară

    Determinarea vitezei de zbor a unui „glonț” cu ajutorul unui pendul balistic de torsiune și a fenomenului de impact absolut inelastic bazat pe legea conservării momentului unghiular

    Descărcați


    nr. 6. Studiul legilor mișcării unui pendul universal

    Definiţia acceleration cădere liberă, lungime redusă, poziția centrului de greutate și momentele de inerție ale pendulului universal.

    Descărcați


    nr. 9. Pendulul lui Maxwell. Determinarea momentului de inerție al corpurilor și verificarea legii conservării energiei

    Verificați legea conservării energiei în mecanică; determina momentul de inertie al pendulului.

    Descărcați


    nr. 11. Studiul rectiliniei mișcare uniform accelerată telefon pe mașina lui Atwood

    Determinarea accelerației de cădere liberă. Determinarea momentului forței de rezistență „eficiente” pentru deplasarea sarcinilor

    Descărcați


    nr. 12. Studiul mișcării de rotație a pendulului Oberbeck

    Verificarea experimentală a ecuației de bază a dinamicii mișcare de rotație corp rigid în jurul unei axe fixe. Determinarea momentelor de inerție ale pendulului Oberbeck la diferite poziții ale sarcinilor. Determinarea momentului forței de rezistență „eficiente” pentru deplasarea sarcinilor.

    Descărcați

    Electricitate


    nr 1. Studiu câmp electrostatic metoda de modelare

    Construirea unei imagini a câmpurilor electrostatice ale condensatoarelor plate și cilindrice folosind suprafețe echipotențiale și linii de câmp; compararea valorilor experimentale ale tensiunii dintre una dintre plăcile condensatorului și suprafețele echipotențiale cu valorile sale teoretice.

    Descărcați


    nr. 3. Studiul legii și măsurării lui Ohm generalizate forta electromotoare metoda de compensare

    Studierea dependenței diferenței de potențial în secțiunea circuitului care conține EMF de puterea curentului; calculul EMF și impedanța acestei secțiuni.

    Descărcați

    Magnetism


    nr. 2. Verificarea legii lui Ohm pentru AC

    Determinați rezistența ohmică și inductivă a bobinei și rezistența capacitivă a condensatorului; verificați legea lui Ohm pentru curentul alternativ cu diferite elemente de circuit

    Descărcați

    Oscilații și unde

    Optica


    nr. 3. Determinarea lungimii de undă a luminii folosind o rețea de difracție

    Familiarizarea cu rețeaua de difracție transparentă, determinarea lungimilor de undă ale spectrului unei surse de lumină (lampă cu incandescență).

    Descărcați

    Fizica cuantică


    nr 1. Testarea legilor corpului negru

    Cercetarea dependenței: densitatea spectrală luminozitatea energetică a unui corp complet negru de la temperatura din interiorul cuptorului; tensiune pe termocuplu de la temperatura din interiorul cuptorului folosind un termocuplu.