8 класс Урок №12-13 Изменено домашнее задание! Деформация тела. Сила упругости. Закон Гука. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость. Решение задач. Изучение нового материала Сегодня, ребята, мы познакомимся с очень важными и интересными понятиями. После изучения этой темы вы сможете ответить на вопросы: «Почему растянутая пружина возвращается в прежнее состояние?», «Почему яблоко падает на землю, а не летит в космос?». Известно, что твёрдые тела сохраняют свою форму и объём. Но при взаимодействии с другими телами они могут изменять свою форму и объём, т.е. деформироваться. Возьмите резинку и резиновый мячик. Растяните резинку. Она изменила свою форму, т.е. деформировалась. Придавите мячик рукой. Что с ним произошло? Деформация – это изменение формы или объёма тела. Попробуем надавить на резиновый ластик. Под воздействием наших пальцев ластик сжался, его верхние слои резины уплотнились. Но, нажимая на резинку, мы ощущаем и «ответную» силу, которая действует со стороны резинки на наш палец. И чем больше наше действие, тем больше «ответная» сила. Сила, которая возникает со стороны деформируемого тела, называется сила упругости. Именно эта сила заставляет тело, которое деформировали, возвращаться в первоначальное состояние. F óïð Сила упругости – это сила, возникающая при деформации тела и направленная в сторону возвращения прежней формы и объёма тела. F =1 Н (ньютон) óïð Если же опыт по деформации провести с пластилином, то можно увидеть, что после того, как мы убрали своё воздействие, пластилин не вернётся в прежнюю форму. Почему? Оказывается есть два вида деформации: упругая и пластическая. Упругая деформация – это деформация, при которой тело легко возвращает прежнюю форму и объём. (Пружина, резинка, мячик резиновый) Пластическая – это деформация, при которой тело не возвращается в прежнее состояние. (Пластилин, воск, глина) В быту и технике используются как упругие деформации (металлические пружины устанавливают в мебели, амортизаторах), так и пластические (штамповка, лепка). Сила упругости имеет электромагнитную природу. При деформации происходит изменение расстояния между молекулами (атомами), а следовательно, изменяются силы взаимодействия между ними, что приводит к возникновению силы упругости. Например, когда мы наступаем на кирпич, его высота уменьшается на одну двадцатитысячную часть сантиметра и два соседних атома становятся ближе на 2 10 14 см. А для атомов это значительное расстояние! Упругие деформации длительное время изучал английский учёный Роберт Гук (1635-1703 гг). В своём труде «О восстановительной силе» он сформулировал свой закон так: «Какое удлинение – такая и сила». Напрмер, если при нагрузке 1кН струна растягивается на 1 см, то при нагрузке 2 кН удлинение составит 2 см. Закон Гука: сила упругости, возникающая при упругих деформациях, прямо пропорциональна удлинению. F óïð = - kx k – коэффициент жёсткости пружины x – удлинение (или сжатие) Знак минус указывает на то, что сила упругости всегда противоположна по направлению деформации. Например, пружину мы растягиваем вниз, а сила упругости, которая её возвращает в прежнее состояние, направлена вверх. Теперь познакомимся с ещё одной силой – силой тяжести. Сила тяжести – это сила, с которой Земля притягивает к себе тела. F ò = mg m – масса тела g – ускорение свободного падения (постоянная величина, которая определяется параметрами нашей планеты) g = 9,8 Н/кг 10 Н/кг С такой силой Земля притягивает к себе тела массой 1кг. Сила тяжести измеряется в ньютонах Fò = 1 Н Направлена сила тяжести всегда перпендикулярно вниз, к центру Земли. На доске делается рисунок Известно, что ускорение свободного падения на полюсе и на экваторе имеет разные значения: g = 9,83 Н/кг - на полюсе g = 9,73 Н/кг - на экваторе Демонстрация: к пружине подвешивают груз. Какие тела действуют на грузик? (Земля и пружина) Какие силы действуют на грузик? (сила тяжести и сила упругости) Значит, грузик действует на пружину, вызывая силу упругости. Демонстрация: на закреплённую линейку помещают гирьку (или любой другой грузик). Какие тела действуют на гирю? ………. Какие силы действуют на гирю? ………. Действует ли гиря на линейку? ………. Вывод: любое тело действует на опору или подвес с некоторой силой. Вес (Р) – это сила, с которой тело действует на опору или подвес. Формула веса: Р = mg Ð = 1Н Внимание: масса и вес тела – разные физические величины! Вес измеряется в ньютонах! Природа силы тяжести – гравитационная, а силы упругости и веса тела – электромагнитная. Точкой приложения силы тяжести является центр тела, а веса – опора или подвес. Рассмотрите 8-б рисунок 49-50 стр. 62, а 8-а рисунок 9.8 и 9.9 стр. 74. Перенесите эти рисунки в свои тетради в рамках конспекта урока. Невесомость – это явление, при котором вес тела равен нулю. Например, бросим мяч. В момент полёта мяч ни на что не давит, значит его вес равен нулю. Это состояние невесомости. Рассмотрите рисунок 51 на стр. 62 (учебник Коршак Е.В.) Закрепление изученного материала. Решение задач 1. Камень массой 40 кг лежит на земле. Определите силу тяжести, действующую на этот камень и, изобразите её графически, выбрав масштаб самостоятельно. 2. Каков вес нефти объёмом 20л? Дано СИ Решение 3 V= 20л 0,02 м Р=mg, но m= V 3 = 800 кг/м Обращаем внимание на таблицу стр. 53 в учебнике Коршака – это таблица плотностей Р-? Следовательно, Р = gV Р = 160 Н 3. Что такое плотность тела? Единицы её измерения? Определите вес дубового бруска объёмом 150мм х 150мм х 500мм. Ученики решают задачу 1 и 2 самостоятельно в тетрадях Домашнее задание 8-а: выучить параграфы 8 и 9; решить задачи №1 и 3 из конспекта урока. 8-б: выучить параграфы 16, 17 и 18; решить задачи №1 и 3 из конспекта урока.