розділи: фізика

Графічний метод, основа якого - математика, використовується в курсі фізики на різних етапах її вивчення. Це природно, тому що графік дозволяє показати специфіку того, що відбувається, прогнозувати очікуваний результат, наочно пояснити відповідь.

Він використовується в фізиці для формування і аналізу досліджуваних фізичних понять шляхом розкриття їх зв'язків з іншими поняттями, для вирішення завдань узагальнення, систематизації знань.

Графічні завдання діляться на дві великі групи:

  • Завдання на побудову графіків
  • Завдання на отримання інформації з графіків

У свою чергу завдання на побудову графіків діляться (за способом завдання) на два види:

  • Табличний спосіб завдання залежно
  • Функціональний спосіб завдання залежно
  • Завдання на отримання інформації з графіка діляться (за характером інформації) на три види:
  • Словесний опис процесів
  • Аналітичний вираз функціональної залежності, представленої графіком
  • Визначення за графіком невідомих величин

Найчастіше при побудові графіків на залежність одних величин від інших учні запам'ятовують вид графіка, не вдаючись у подробиці, чому він проходить саме так, а не інакше. Коли залежностей накопичується досить багато, починаються помилки в побудові графіків. У своїй роботі при побудові графіків на різні залежно фізичних величин я використовую функціональний підхід. У шкільному курсі фізики для побудови графіків використовуються всього сім функцій. Майже всі фізичні величини позитивні, тому графіки функцій будемо розглядати тільки в першій чверті.

№ Назва функції Графік
Пряма пропорційність y \u003d k x
Лінійна y \u003d k x + b

Зворотній пропорційність y \u003d k \\ x

Показова y \u003d k a x

Функція y \u003d
квадратична функція y \u003d ax 2 + b x + c, y \u003d ax 2
Тригонометрична функція y \u003d k sin x

Графіки цих функцій учні вивчають в курсі математики. Вони знають ці графіки або вміють їх будувати по точкам. Моя задача зводиться до того, щоб навчити учнів у фізичній формулою побачити залежність, визначити її вид, а потім встановити відповідний графік.

Покажу це на прикладі:

Приклад № 1. Необхідно побудувати графік залежності сили струму від напруги, яка виражена залежністю I \u003d. Учні повинні розуміти, якщо необхідно побудувати залежність сили струму від напруги, то змінюватися буде тільки напруга і в залежності від нього сила струму, а інші величини будуть постійними зокрема опір. Тоді нашу функцію (формулу) можна представити у вигляді. Якщо R-опір постійна величина, то і одиниця, поділена на опір величина постійна. Замінимо цю величину на k, отримаємо I \u003d k U. Визначаємо вид функції, це пряма пропорційність. Графіком буде пряма проходить через початок координат.

Приклад № 2.Необхідно побудувати графік залежності сили струму від опору, яка виражена залежністю I \u003d. В донному прикладі змінюватися буде опір і залежно від нього сила струму, а напруга буде величиною постійною. Зробимо наступні заміни I \u003d y; U \u003d k; R \u003d x; Отримаємо функцію y \u003d k \\ x, графіком якої є гілка гіперболи

Правила побудови графіків

Можливо побудови двох видів графіків: в загалом вигляді без числових даних і з цифровими даними.

Побудова графіків в «загальному вигляді» без числових даних допомагає студенту правильно осмислити завдання, передати загальну тенденцію зміни тієї чи іншої функції на основі математичного аналізу залежності.

Побудова графіка з цифровими даними роблять у наступній послідовності:

1. Графіки слід викреслювати тільки на підходящої спеціальному папері (наприклад, на міліметрової).

2. Для заданого діапазону зміни аргументу визначають максимальне і мінімальне значення функції на кордонах необхідного діапазону зміни аргументу.

Так, для побудови графіка X \u003d 4t 2 - 6t + 2 в діапазоні зміни t від 0 до 2 с, маємо:

При визначенні інтервалів значень функції і аргументу слід округлити їх останні значущі цифри в бік зменшення найменших і збільшення найбільших можливих значень. У нашому прикладі t змінюється від 0 до 3 с і Х змінюється від -1 м до +7 м.

3. Вибрати розмір листа для графіка так, щоб навколо поля координатного кута і написів масштабів залишалися вільні поля шириною 1,5-2 см.

4. Вибрати лінійний масштаб координатних осей по округленим кордонів інтервалів так, щоб довжини відрізків осей для функцій і аргументів були приблизно однаковими, але щоб ділення інтервалів на рахункові частини утворювали шкали, зручні для відліку будь-яких значень величин. Визначити масштаб для побудови графіка таким, щоб поле листа було максимально використано. Для цього вибрати розмір листа для графіка таким чином, щоб навколо поля координатного листа і написів масштабів залишилися вільні поля шириною 1,5 - 2 см. Далі визначають масштаб для побудови графіка. Наприклад, для наведеного вище прикладу поле для побудови графіка дорівнювала полю шкільного зошита, то для побудови графіка можна використовувати по горизонталі (вісь абсцис) 10-12 см, а по вертикалі (вісь ординат) 8 - 10 см. Таким чином, отримаємо масштаби x і y для осей x і y відповідно:

5. З початком координат поєднати найменші округлені значення аргументу (по осі абсцис) і функції (по осі ординат).

6. Будують осі графіка, завдаючи на них ряд чисел з постійним кроком у вигляді арифметичної прогресії і позначають цифрами через рівні проміжки, зручні для відліку значення. Ці позначення не слід розташовувати занадто часто або рідко. Цифри на осях графіка повинні бути простими, їх не треба пов'язувати з розрахунковими значеннями. Якщо числа дуже великі або дуже маленькі, то їх множать на постійний співмножник типу 10 n (n - ціле число), виносячи цей співмножник до кінця осі. Замість цифрових позначень у кінців осей поміщають символи аргументу і функції з найменуванням одиниць їх вимірювання, відокремленими коми. Наприклад, при побудові осі тисків Р в діапазоні від 0 до 0,003 Н / м 2 доцільно помножити Р на 10 3, а вісь зобразити таким чином (рис. 7):

Мал. 7.

На графік наносять розрахункові або експериментально отримані значення величин, керуючись таблицею значень величин. Для побудови гладкої кривої досить розрахувати 5-6 точок. при теоретичних розрахунках точки на графіку не виділяються (рис. 8а).

Експериментальний графік будується як аппроксимированная крива по точках (рис. 8б).

7. При побудові графіків за експериментальними даними необхідно на графіку вказувати експериментальні точки. При цьому кожне значення величини має бути показано з урахуванням довірчого інтервалу. Довірчі інтервали відкладаються від кожної точки у вигляді відрізків прямих (горизонтальних для аргументів і вертикальних для функцій). Повна довжина цих відрізків в масштабі графіка повинна бути рівною подвоєною абсолютної похибки вимірювання. Досвідчені точки можна зображувати у вигляді хрестиків, прямокутників або еліпсів з розмірами по горизонталі 2х і з розмірами по вертикалі 2y. При зображенні довірчих інтервалів функцій і аргументів на графіках кінці вертикальної і горизонтальної рисочки з крапкою посередині зображують осі площі розсіювання значень (рис. 9).

Якщо в масштабі графіка рисочки довірчих інтервалів за малістю можна зобразити, точку значень оточують маленької окружністю, трикутником або ромбиком. Відзначимо, що експериментальні криві слід проводити гладкими, з максимальним наближенням до довірчим інтервалам експериментальних значень. Розглянутий приклад на рис. 9 ілюструє найбільш поширену форму графіків, які доведеться будувати студенту при обробці дослідних даних.

Графічне зображення величин являє собою своєрідний мову, що володіє наочністю і великий інформативністю за умови правильного, неспотвореного користування ним. Тому корисно ознайомитися з прикладами помилок в оформленні графіків, представлених на рис. 10.

Графіки двох функцій одного аргументу, наприклад F () і K (), можна поєднувати на загальній осі абсцис. В цьому випадку масштаби осей ординат будують зліва для однієї і праворуч для іншої функції. Належність графіка до однієї чи іншої функції показують стрілками (рис. 11а).

Графіки однієї функції при різних значеннях постійної завжди поєднують на одній площині координатного кута, криві нумерують і під графіком виписують значення постійних (рис. 11б).

Приставки для утворення найменувань кратних і часткових одиниць

Перераховані в табл. 6 множники і приставки використовуються для утворення кратних і часткових одиниць від одиниць Міжнародної системи одиниць (СІ), системи СГС, а також від позасистемних одиниць, допущених державними стандартами. Приставки рекомендується вибирати таким чином, щоб числові значення величин знаходилися в межах від 0,1 до 1. 10 3. Наприклад, для вираження числа 3. 10 8 м / с краще вибрати приставку мега, а не кіло і не гіга. З приставкою кіло отримаємо: 3. 10 8 м / с \u003d 3. 10 5 км / с, тобто число, більше, ніж 10 3 .З приставкою гіга отримаємо: 3. 10 8 м / с \u003d 0,3. Гм / с, число, хоча і більше 0,1, але не ціле. З приставкою мега отримаємо: 3. 10 8 м / с \u003d 3. 10 2 Мм / с.

Таблиця 6

Кратність і дольность

Назва

позначення

Найменування і позначення десяткових кратних і часткових одиниць утворюються приєднанням приставок до найменувань вихідних одиниць. Приєднання двох і більше приставок поспіль не допускається. Наприклад, замість одиниці «мікромікроФарада» слід застосовувати одиницю «пикофарад».

Позначення приставки пишеться разом з позначенням одиниці, до якої вона приєднується. При складному найменуванні похідною одиниці СІ приставку приєднує до найменування першої одиниці, що входить в твір або чисельник дробу. Наприклад: кому. м, але не Ом. км.

Як виняток з цього правила допускається приєднання приставки до назви другої одиниці, що входить в твір або в знаменник дробу, якщо ними є одиниці довжини, площі або обсягу. Наприклад: Вт / см 3, В / см, А / мм 2 і ін.

У табл. 6 вказані приставки для утворення тільки десяткових кратних і часткових одиниць. Крім цих одиниць, державним стандартом «Одиниці фізичних величин» допущені до використання кратні і частинні одиниці часу, плоского кута і відносних одиниць, які не є десятковими. Наприклад, одиниці часу: хвилина, година, доба; одиниці кута: градус, хвилина, секунда.

Вираз фізичних величин в одній системі одиниць

Для успішного вирішення фізичної завдання необхідно вміти висловити всі наявні числові дані в одній системі одиниць виміру (СІ або СГС). Такий переклад найбільш зручно проводити заміною кожного сомножителя в розмірності заданої величини на еквівалентну їй співмножник необхідної системи одиниць (СІ або СГС) з урахуванням переказного коефіцієнта. Якщо останній невідомий, то можливий переклад в будь-яку іншу проміжну систему одиниць, для якої перекладної коефіцієнт відомий.

Приклад 1. Записати а \u003d 0,7 км / хв 2 в системі СІ.

В даному прикладі перекладні коефіцієнти заздалегідь відомі (1 км \u003d 10 3 м, 1 хв \u003d 60 с), отже,

Приклад 2. Записати Р \u003d 10 к.с. (Кінських сил) в системі СІ.

Відомо, що 1 к.с. \u003d 75 кгм / с. Перекладної коефіцієнт з л.с. в вати студенту невідомий, тому використовують переклад через проміжні системи одиниць:

Приклад 3. Перевести питома вага d \u003d 600 фунтів / галон (записаний в англійській системі заходів) в систем СГС.

З довідкової літератури знаходимо:

1 фунт (англійська) \u003d 0,454 кг (кілограм сили).

1 галон (англійська) \u003d 4,546 л (літр).

отже,

Отримано вираз з використанням позасистемних одиниць, переклад яких в систему СГС, однак, може бути студенту невідомий. Тому використовуємо проміжні системи одиниць:

1 л \u003d 10 -3 м 3 (СІ) \u003d 10 -3 (10 2 см) 3 \u003d 10 3 см 3, і

1 кг \u003d 9,8 Н (СІ) \u003d 9,8 (10 5 дин) \u003d 9,8. 10 5 дин.

Графічне представлення інформації буває дуже корисним саме в силу своєї наочності. За графіками можна визначати характер функціональної залежності, визначати значення величин. Графіки дозволяють порівняти результати, отримані експериментально, з теорією. На графіках легко знаходити максимуми і мінімуми, легко виявляти промахи і т. Д.

1. Графік будують на папері, розміченій сіткою. Для учнівських практичних робіт найкраще брати міліметровий папір.

2. Особливо слід сказати про розмір графіка: він визначається не розміром наявного у вас шматочка «міліметрівки», а масштабом. Масштаб вибирають насамперед з урахуванням інтервалів вимірювання (по кожній осі він вибирається окремо).

3. Якщо плануєте якусь кількісну обробку даних за графіком, то експериментальні точки треба наносити настільки «просторо», щоб абсолютні похибки величин можна було зобразити відрізками досить помітною довжини. Похибки в цьому випадку відображають на графіках відрізками, пересічними в експериментальній точці, або прямокутниками з центром в експериментальній точці. Їх розміри по кожній з осей повинні відповідати обраним масштабами. Якщо похибка по одній з осей (або по обох осях) виявляється занадто малою, то передбачається, що вона відображається на графіку розміром самої точки.

4. По горизонтальній осі відкладають значення аргументу, по вертикальній - значення функції. Щоб розрізняти лінії, можна одну проводити суцільний, іншу - пунктирною, третю - штрихпунктирной і т.п. Припустимо виділяти лінії різними кольорами. Зовсім не обов'язково, щоб у точці перетину осей був початок координат 0: 0). По кожній з осей можна відображати тільки інтервали вимірювання досліджуваних величин.

5. Коли доводиться відкладати по осі «довгі», багатозначні числа, Краще множник, який вказує порядок числа, враховувати при запису позначення.

6. На тих ділянках графіка, де є певні особливості, такі як різка зміна кривизни, максимум, мінімум, перегин і ін., Слід брати більшу густоту експериментальних точок. Щоб не пропустити такі особливості, є сенс будувати графік відразу під час експерименту.

7. У ряді випадків зручно користуватися функціональними масштабами. У цих випадках на осях відкладають не власними вимірювані величини, а функції цих величин.

8. Проводити лінію «на око» по експериментальних точок завжди досить складно, найбільш простим випадком, в цьому сенсі, є проведення прямої. Тому за допомогою вдалого вибору функціонального масштабу можна привести залежність до лінійної.

9. Графіки обов'язково потрібно підписувати. Підпис має відображати зміст графіка. Слід пояснити в підпису або основному тексті зображені на графіку лінії.

10. Експериментальні точки, як правило, не з'єднуються між собою ні відрізками прямої, ні довільної кривої. Замість цього будується теоретичний графік тієї функції (лінійної, квадратичної, експоненціальної, тригонометричної і т.д.), яка відображає виявляється в даному досвіді відому або передбачувану фізичну закономірність, виражену у вигляді відповідної формули.

11. У лабораторному практикумі зустрічаються два випадки: проведення теоретичного графіка має на меті отримання з експерименту невідомих параметрів функції (тангенса кута нахилу прямої, показника експоненти і т.д.), або робиться порівняння передбачень теорії з результатами експерименту.

12. У першому випадку графік відповідної функції проводиться "на око" так, щоб він проходив по всіх областях похибки можливо ближче до експериментальних точок. Існують математичні методи, що дозволяють провести теоретичну криву через експериментальні точки в певному сенсі найкращим чином. При проведенні графіка "на око" рекомендується користуватися зоровим відчуттям рівності нулю суми позитивних і негативних відхилень точок від проведеної кривої.

13. У другому випадку графік будується за результатами розрахунків, причому розрахункові значення знаходяться не тільки для тих точок, які були отримані в досвіді, а з деяким кроком по всій області вимірювань для отримання плавною кривою. Нанесення на міліметрівку результатів розрахунків у вигляді точок є робочим моментом - після проведення теоретичної кривої ці точки з графіка прибираються. Якщо в розрахункову формулу входить вже певний (або заздалегідь відомий) експериментальний параметр, то розрахунки проводяться як із середнім значенням параметра, так і з його максимальним і мінімальним (в межах похибки) значеннями. На графіку в цьому випадку зображується крива, отримана із середнім значенням параметра, і смуга, обмежена двома розрахунковими кривими для максимального і мінімального значень параметра.

література:

1. http://iatephysics.narod.ru/knowhow/knowhow7.htm

2. Мацуковіч Н.А., Слободянюк О.І. Фізика: рекомендації до лабораторного практикуму. Мінськ, БДУ, 2006 р

Залікова форма перевірки знань і умінь дають можливість максимально активізувати розумову діяльність учнів, дозволяють вчителю підбирати завдання з урахуванням індивідуальних особливостей учнів, їх ступеня підготовленості з фізики. Крім того, заліки допомагають контролювати засвоєння учнями навчального матеріалу, А й виконують функцію закріплення і поглиблення знань, маєтків і навичок. У 11 класі це ще і підготовка до іспитів у формі ЄДІ.

Залік складається з двох частин: теоретичної та практичної. У 1 частини необхідно розкрити тему, написати формули, пояснити явище. У 2-ї частини вирішити задачу.

Наведу приклади заліків з фізики за темами:

1. Кінематика

2. Динаміка

Завантажити:


Попередній перегляд:

Залікова форма перевірки знань і умінь дають можливість максимально активізувати розумову діяльність учнів, дозволяють вчителю підбирати завдання з урахуванням індивідуальних особливостей учнів, їх ступеня підготовленості з фізики. Крім того, заліки допомагають контролювати засвоєння учнями навчального матеріалу, а й виконують функцію закріплення і поглиблення знань, маєтків і навичок. У 11 класі це ще і підготовка до іспитів у формі ЄДІ.

Залік складається з двох частин: теоретичної та практичної. У 1 частини необхідно розкрити тему, написати формули, пояснити явище. У 2-ї частини вирішити задачу.

Наведу приклади заліків з фізики за темами:

  1. кінематика
  2. динаміка

Фізика. 10 клас

Залік по темі «Кінематика»

Питання до заліку

  1. Що називається механічним рухом?
  2. Що таке матеріальна точка і для чого введено це поняття?
  3. Що таке система відліку? Для чого вона вводиться?
  4. Які системи координат ви знаєте?
  5. Що називають траєкторією руху?
  6. Що називають довжиною шляху і переміщенням? У чому відмінність шляху від переміщення?
  7. Які величини називають скалярними, а які векторними? Чим відрізняється векторна величина від скалярної?
  8. Які правила додавання векторів ви знаєте?
  9. Як проводиться складання кількох векторів?
  10. Як проводиться множення вектора на скаляр?
  11. Що називається проекцією вектора на вісь?
  12. В якому напрямку проекція вектора на вісь позитивна, а в якому - негативна?
  13. Який рух називають рівномірним прямолінійним?
  14. Що називають швидкістю рівномірного прямолінійного руху?
  15. Який загальний принцип побудови графіків фізичних величин?
  16. Як визначити проекцію вектора швидкості на вісь?
  17. Як визначити координату тіла, знаючи проекцію переміщення?
  18. Який рух називають нерівномірним, або змінним?
  19. що називають середньою швидкістю змінного руху?
  20. Що називають миттєвою швидкістю нерівномірного руху?
  21. Яким способом можна визначити миттєву швидкість тіла?
  22. Що називають прискоренням?
  23. Напишіть формулу координати тіла при рівноприскореному прямолінійному русі.
  24. Як за графіком швидкості равноускоренного руху можна визначити прискорення і шлях, пройдений тілом у цьому русі?
  25. Що називають вільним падінням тіла? За яких умов падіння тіл можна вважати вільним?
  26. Яким видом руху є падіння тіл?
  27. Чи залежить прискорення вільного падіння тел від маси?
  28. Напишіть формули, що описують вільне падіння тіл:
  1. Шлях, пройдений тілом за певний час;
  2. Значення швидкості тіла після проходження певного шляху;
  3. Тривалість вільного падіння з певної висоти.
  1. З яким прискоренням рухається тіло, кинуте вертикально вгору? Чому дорівнює і як спрямоване це прискорення?
  2. Напишіть формули, що описують рух тіла, кинутого вертикально вгору:
  1. Швидкість тіла в будь-який момент часу;
  2. Максимальна висота підйому тіла;
  3. Висота, на яку піднімається тіло за певний час;
  4. Значення швидкості при проходженні певного шляху;
  5. Час підйому.

Завдання до заліку

квиток 1

  1. Відстань між двома пристанями 144 км. За якийсь час пароплав здійснює рейс туди і назад, якщо швидкість пароплава у стоячій воді 13 км / год, а швидкість течії 3 м / c?
  2. Автомобіль при гальмуванні за 7 з зменшив свою швидкість з 54 до 28,8 км / год. Визначте прискорення автомобіля і відстань, пройдену при гальмуванні.
  3. Які із зазначених нижче рухів можна вважати рівномірними і які - нерівномірними?
  1. Перебіг води в струмку, русло якого то звужується, то розширюється;
  2. Рух автомобіля на вулиці з моменту, коли водій побачив червоне світло;
  3. Підйом на ескалаторі метро.

квиток 2

  1. По мосту довжиною 1920 м проходить товарний поїзд довжиною 280 м зі швидкістю 22,5 км / год. Скільки часу поїзд перебуватиме на мосту?
  2. Поїзд рухається зі швидкістю 72 км / ч. При гальмуванні до повної зупинки він пройшов відстані в 200 м. Визначте прискорення і час, протягом якого відбувалося гальмування.
  3. Тіло, кинуте вертикально вгору, проходить одну і ту ж точку двічі: при русі вгору і при падінні вниз. Однакову чи швидкість мало тіло в цій точці, якщо не враховувати опір повітря?

квиток 3

  1. Перший в світі радянський космонавт Ю.А.Гагарин на космічному кораблі «Восток-1», здійснивши політ навколо Землі, пролетів відстань 41 580 км із середньою швидкістю 28 000 км / ч. Скільки часу тривав політ?
  2. Електропоїзди відходячи від станції, набуває швидкість 72 км / год за 20 с. Вважаючи рух рівноприскореним, визначте прискорення електропоїзди і шлях, пройдений їм за цей час.
  3. В якому випадку літак можна вважати матеріальною точкою: при здійсненні рейсу між Москвою і Хабаровському або при виконанні фігури вищого пілотажу?

квиток 4

  1. Скільки часу буде падати тіло з висоти 4,9 м? Яку швидкість воно матиме в момент падіння на Землю? Яка середня швидкість руху тіла?
  2. Поїзд протягом 10 з збільшив швидкість з 36 до 54 км / год, потім 0,3 хв рухався рівномірно. Знайдіть середню швидкість і пройдений шлях. Побудуйте графік швидкості.
  3. На малюнку наведено графік залежності швидкості руху тіла від часу. Визначте характер руху на ділянках АВ, ВС, СD.

квиток 5

  1. Літак протягом 20 з збільшив свою швидкість з 240 до 800 км / ч. З яким прискоренням летів літак і яку відстань він пролетів за цей час?
  2. Моторний човен переправляється на інший берег, рухаючись щодо води зі швидкістю 5 м / с в напрямку, перпендикулярному березі. Ширина річки 300 м, а швидкість течії - 0,3 м / с. На яку відстань віднесе човен протягом?
  3. На малюнку зображений графік швидкості деякого тіла. Визначте характер руху; початкову швидкість і прискорення на ділянках графіка АВ, ВС, СD.

квиток 6

  1. Відстань між двома станціями, рівне 18 км, поїзд проходить з середньою швидкістю 54 км / год, причому розгін триває 2 хв, уповільнення до повної зупинки - 1 хв. Визначте найбільшу швидкість руху поїзда. Побудуйте графік швидкості.
  2. Сокіл, пікіруючи з висоти на свою здобич, досягає швидкості 100 м / с. Визначте цю висоту. Падіння вважати вільним.
  3. Однакове чи час буде потрібно для проїзду одного і того ж відстані на катері туди і назад по річці і по озеру? Швидкість катера щодо води в обох випадках вважати однаковою.

квиток 7

  1. Побудуйте, користуючись одними координатними осями, графік швидкості руху двох тіл, якщо перше тіло рухалося рівномірно зі швидкістю 4 м / с, а друге - равноускоренно з початковою швидкістю 2 м / с і прискоренням 0,5 м / с.
  2. Знайдіть швидкість щодо берега човни, що йде:
  1. По течії;
  2. Проти течії;
  3. Під кутом 90 0 до течії.

Швидкість течії річки 1 м / с, швидкість човна відносно води 2 м / с.

  1. Який шлях проходить вільно падаюче тіло за 10-ю секунду падіння?

Залік з фізики в 10 класі на тему:

«Динаміка».

1.Як формулюється перший закон Ньютона?

2. Які системи відліку є інерційних і неінерційній?

3.В чому полягає явище інерції?

4.У чому полягає властивість тіл, звану інертністю?

5.Який величиною характеризується інертність тіла?

6.Какова зв'язок між масами тіл і модулем прискорень, які вони отримують при взаємодії?

7. Як визначається маса окремого тіла і в чому вона вимірюється?

8. Які способом вимірюють масу?

9.Что є зразком маси?

10.В результаті взаємодії двох тіл швидкість одного з них збільшилася. Як змінилася швидкість іншого тіла?

11.Что таке сила і чим вона характеризується?

12.Какие дії надає на тіло нескомпенсованих і скомпенсированная сила?

13.Об'ясніте, як встановлюють другий закон Ньютона для руху матеріальної точки, якою формулою його висловлюють і як формулюють?

14.Каково одиниця виміру сили в системі СІ? Як формулюють визначення цієї одиниці?

15.Какови способи вимірювання сили?

16.Як рухається тіло, до якого прикладена сила, постійна по модулю і по напрямку?

17.Як направлено прискорення тіла, викликане діючої на нього силою?

18.В чому полягає принцип незалежності сил?

19.Верно твердження: тіло завжди рухається туди, куди направлена \u200b\u200bприкладена до нього сила?

20.Верно твердження: швидкість тіла визначається тільки діючої на нього силою?

21.Верно твердження: сили є, а прискорення немає?

22.Еслі на тіло діє кілька сил, як визначається рівнодіюча цих сил?

23.Сформуліруйте перший закон Ньютона, використовуючи поняття сили?

24.Запішіте і сформулюйте третій закон Ньютона.

25.Верен чи питання: чи може якесь тіло діяти на інше, не відчуваючи з його боку протидії?

26.Как спрямовані прискорення взаємодіючих між собою тіл?

27.Могут чи врівноважувати один одного сили, з якими взаємодіють тіла?

28.Виполняется чи третій закон Ньютона при взаємодії тіл на відстані за допомогою поля (наприклад, магнітного) або тільки при безпосередньому контакті?

29.Почему при зіткненні легкового автомобіля з вантажним пошкодження у легкової машини більше, ніж у вантажний?

30.Два людини розтягують динамометр. Кожен докладає силу 50 Н. Що показує динамометр?

31.Пріведіте приклади прояву третього закону Ньютона.

32.Какие записуються перший, другий, третій закони Ньютона?

34.В чому полягає відносність руху тіл? Наведіть приклади відносності руху тел.

35.Какие формула виражає класичний закон додавання швидкостей? Як формулюється цей закон?

36.Прі яких умовах справедливий класичний закон додавання швидкостей?

Завдання до заліку.

квиток 1

1.Вагон масою 20 т рухається з постійним прискоренням, рівним 0.3 м / с2 , І початковою швидкістю 54 км / ч. Яка сила гальмування діє на вагон? Через якийсь час він зупиниться і яку відстань пройде до зупинки?

2.Два людини тягнуть мотузку в протилежні сторони з силою по 50 Н кожен. Розірветься мотузка, якщо вона витримує натяг в 60 Н?

3.К стелі вагона підвішений куля. Як він буде себе вести, якщо вагон почне рухатися прискорено? Рівномірно? Уповільнено? Вліво? Вправо?

квиток 2

1.Определите масу тіла, якому сила 50 Н повідомляє прискорення 0,2 м / с2 . Яке переміщення вчинила тіло за 30 с від початку руху?

2.Сіла тяги, що діє на автомобіль, дорівнює 1кН, сила опору руху 0,5 кН. Чи не суперечить це третім законом Ньютона?

3. У правилах вуличного руху йдеться: «Громадяни! Не переходьте вулицю перед транспортом. Пам'ятайте, що транспорт миттєво зупинити не можна ». Поясніть, чому неможлива миттєва зупинка транспорту.

квиток 3

1.Автомобіль масою 3 т, що має швидкість 8м / с, зупиняється гальмуванням через 6 с. Знайдіть гальмує силу.

2. Два учні тягнуть за динамометр в протилежні сторони. Що покаже динамометр, якщо перший учень може розвивати силу 250 Н, а другий-100 Н?

3. Що станеться з вершником, якщо стрибає кінь раптово зупиниться?

квиток 4

1.Парашютіст масою 78,4 кг розкрив парашут, пролетівши 120 м. Протягом 5 з парашут зменшив швидкість падіння до 4,5 м / с. Визначте найбільшу силу натягу строп, на яких парашутист підвішений до парашута.

2. Людина, що стоїть на нерухомому плоту почав рухатися зі швидкістю 5 м / с щодо плоту. Маса людини становить 100 кг, маса плоту-5000 кг. Яку швидкість відносно води придбав пліт?

3. М'яч, який нерухомо лежав на столі, під час руху поїзда покотився: а) вперед, в напрямку руху поїзда; б) тому, проти руху; в) вліво; г) вправо. Які зміни в русі поїзда відбулися в кожному з цих випадків?

квиток 5

1.Из стовбура гармати довжиною 1,8 м вилітає снаряд масою 16 кг. Силу тиску порохових газів можна вважати постійною і рівною 1,6х106 Н. Визначте швидкість снаряда в момент вильоту зі ствола.

2.Два бруска масами m1 \u003d 0,2 кг і m 2 \u003d 0,3 кг рухаються без тертя равноускоренно під дією сили F \u003d 1 Н. Визначте прискорення брусків. Яка сила діє на брусок масою m2 ?

3.Бегущій людина, спіткнувшись, падає вперед, а послизнувшись, - тому. Чому?

квиток 6

1.Шар, що рухається зі швидкістю 2 м / с, стикається з другим шаром, що рухаються в тому ж напрямку зі швидкістю 0,5 м / с. Після зіткнення швидкість першої кулі зменшилася до 1 м / с, а швидкість другого зросла до 1 м / с. Який з куль має велику масу і у скільки разів?

2.Поезд масою 1200 т рухається зі швидкістю 20,8 км / год і при гальмуванні зупиняється, пройшовши шлях 200 м. Знайдіть силу гальмування.

3.В автомобілях застосовуються гальма, які діють або на всі колеса, або тільки на задні. Чому не застосовується гальмування тільки передніх коліс?

квиток 7

1.Футболіст б'є по м'ячу масою 700 г і повідомляє йому швидкість 12 м / с. Визначте силу удару, вважаючи його триваючим 0,02 с.

2.Поезд масою 1500 т збільшив швидкість з 5 до 11 м / с протягом 5 хв. Визначте силу, що повідомляє поїзду прискорення.

3.Чи чи автомобіль рухатися рівномірно по горизонтальному шосе з вимкненим двигуном?

квиток 8

1.Автомобіль, що має з повним навантаженням масу 1800 кг, протягом 12 з розвиває швидкість 60 км / ч. Визначте діючу силу і пройдений шлях за час розгону автомобіля.

2.Снаряд масою 10 кг при вильоті з каналу ствола гармати має швидкість 800 м / с. Час руху снаряда всередині стовбура одно 0,005 с. Обчисліть силу тиску порохових газів на снаряд, вважаючи його рух рівноприскореному.

3.Почему наїзник в цирку, підстрибуючи вгору на швидко коня, що скаче, потрапляє знову на те ж місце сідла?


Графіки дають візуальне уявлення про зв'язок між величинами, що вкрай важливо при інтерпретації отриманих даних, так як графічна інформація легко сприймається, викликає більше довіри, має значну ємністю. На основі графіка легше зробити висновок про відповідність теоретичних уявлень даними експерименту.

Графіки будують на міліметровому папері. Допускається побудова графіків на тетрадном аркуші в клітинку. Размерграфіка - не менше ніж 1012 см. Графіки будують в прямокутній системі координат, де по горизонтальній осі (осі абсцис) відкладають аргумент, незалежну фізичну величину, а по вертикальній осі (осі ординат) - функцію, залежну фізичну величину.

Зазвичай графік будують на підставі таблиці експериментальних даних, звідки легко встановити інтервали, в яких змінюються аргумент і функція. Їх найменше та найбільше значення задають значення масштабів, що відкладаються уздовж осей. Не слід прагнути помістити на осях точку (0,0), що використовується як початок відліку на математичних графіках. Для експериментальних графіків масштаби по обох осях вибирають незалежно один від одного і, як правило, співвідносять з похибкою вимірювання аргументу і функції: бажано, щоб ціна найменшого ділення кожної шкали приблизно дорівнювала відповідної похибки.

Масштабна шкала повинна легко читатися, а для цього необхідно вибрати зручну для сприйняття ціну поділки шкали: одній клітці має відповідати кратне 10 кількість одиниць відкладається фізичної величини: 10 n, 210 n або 510 n, де n - будь-яке ціле число, позитивне або негативне. Так, числа 2; 0,5; 100; 0,02 - підходять, а числа 3; 7; 0,15 - не підходять для цієї мети.

При необхідності масштаб по одній і тій же осі для позитивних і негативних значень відкладається величини може бути обраний різним, але тільки в тому випадку, якщо ці значення відрізняються не менш ніж на порядок, тобто в 10 разів і більше. Прикладом може служити вольтамперная характеристика діода, коли прямий і зворотний струми відрізняються не менш ніж в тисячу разів: прямий струм становить міліампер, зворотний - мікроампери.

Стрілки, що задають позитивний напрямок, на координатних осях зазвичай не вказують, якщо вибрано прийняте позитивне напрямок осей: знизу - вгору і зліва - направо. Осі підписують: вісь абсцис - справа внизу, вісь ординат - зліва вгорі. Проти кожної осі вказують назву або символ відкладається по осі величини, а через кому - одиниці її вимірювання, причому всі одиниці вимірювання призводять в російській написанні в системі СІ. Числовий масштаб вибирають у вигляді рівновіддалених за значенням «круглих чисел», наприклад: 2; 4; 6; 8 ... або 1,82; 1,84; 1,86 .... Масштабні ризики проставляють по осях на однаковій відстані одна від одної, щоб вони виходили на поле графіка. По осі абсцис цифри числового масштабу пишуть під ризиками, по осі ординат - зліва від рисок. Координати експериментальних точок біля осей проставляти не прийнято.

Експериментальні точки акуратно наносять на поле графіка олівцем. Їх завжди проставляють так, щоб вони були чітко помітні. Якщо в одних осях будують різні залежності, отримані, наприклад, при змінених умовах експерименту або на різних етапах роботи, то точки таких залежностей повинні відрізнятися один від одного. Їх слід відзначати різними значками (квадратами, кружками, хрестиками тощо) або наносити олівцями різного кольору.

Розрахункові точки, отримані шляхом обчислень, розміщують на поле графіка рівномірно. На відміну від експериментальних точок, вони повинні злитися з теоретичної кривої після її побудови. Розрахункові точки, як і експериментальні, наносять олівцем - при помилці невірно поставлене точку легше стерти.

На малюнку 1.5 приведена отримана по точкам експериментальна залежність, яка побудована на папері, має координатну сітку.

Через експериментальні точки за допомогою олівця проводять плавну криву так, щоб точки в середньому були однаково розташовані по обидва боки від проведеної кривої. Якщо відомо математичний опис спостережуваної залежності, то теоретична крива проводиться точно так же. Немає сенсу прагнути провести криву через кожну експериментальну точку - адже крива є тільки інтерпретацією результатів вимірювань, відомих з експерименту з похибкою. По суті, є тільки експериментальні точки, а крива - довільне, не обов'язково вірне, домислювання експерименту. Уявімо, що всі експериментальні точки з'єднані і на графіку вийшла ламана лінія. Вона не має нічого спільного з істинною фізичною залежністю! Це випливає з того, що форма отриманої лінії може не відображатися при повторних серіях вимірювань.

Малюнок 1.5 - Залежність коефіцієнта динамічної

в'язкості води від температури

Навпаки, теоретичну залежність будують на графіку таким чином, щоб вона плавно проходила по всіх розрахункових точках. Ця вимога очевидно, так як теоретичні значення координат точок можуть бути обчислені як завгодно точно.

Правильно побудована крива повинна заповнювати все поле графіка, що буде свідченням правильного вибору масштабів по кожній з осей. Якщо ж значна частина поля виявляється незаповненою, то необхідно заново вибрати масштаби і перебудувати залежність.

Результати вимірювань, на підставі яких будують експериментальні залежності, містять похибки. Щоб вказати їх значення на графіку, використовують два основних способи.

Перший згадувався під час обговорення питання вибору масштабів. Він полягає у виборі ціни ділення масштабної шкали графіка, яка повинна дорівнювати похибки відкладається по даній осі величини. В такому випадку точність вимірювань не вимагає додаткових пояснень.

Якщо досягти відповідності похибки і ціни поділки не вдається, використовують другий спосіб, що полягає в прямому відображенні похибок на поле графіка. А саме, навколо проставленою експериментальної точки будують два відрізки, паралельні осях абсцис і ординат. В обраному масштабі довжина кожного відрізка повинна дорівнювати подвоєною похибки величини, що відкладається по паралельній осі. Центр відрізка має припадати на експериментальну точку. Навколо точки утворюються як би "вуса", що задають область можливих значень вимірюваної величини. Похибки стають зримими, хоча "вуса" можуть мимоволі засмітити поле графіка. Відзначимо, що вказаний спосіб найчастіше застосовують тоді, коли похибки змінюються від вимірювання до вимірювання. Ілюстрацією способу служить малюнок 1.6.

Малюнок 1.6 - Залежність прискорення тіла від сили,

прикладеної до нього