Презентация Законы сохранения. Подготовка к ЕГЭ Учитель: Попова И. А. МОУ СОШ 30 Белово 2010 онлайн

Содержание слайда: Законы сохранения. Подготовка к ЕГЭ Учитель: Попова И.А. МОУ СОШ № 30 Белово 2010

Содержание слайда: Цель: повторение основных понятий, законов и формул законов сохранения в соответствии с кодификатором ЕГЭ. Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ 2010: Импульс тела Закон сохранения импульса Работа силы Мощность Кинетическая энергия Потенциальная энергия Закон сохранения механической энергии Простые механизмы. КПД механизма

Содержание слайда: Законы сохранения: Закон сохранения механической энергии и закон сохранения импульса позволяют находить решения для ударного взаимодействия тел. Абсолютно неупругим ударом называют такое ударное взаимодействие, при котором тела соединяются (слипаются) друг с другом и движутся дальше как одно тело. Неупругий удар (тело"прилипает" к стенке): Абсолютно упругим ударом называется столкновение, при котором сохраняется механическая энергия системы тел. Абсолютно упругий удар (тело отскакивает с прежней по величине скоростью) Если на систему тел не действуют внешние силы со стороны других тел, такая система называется замкнутой;

Содержание слайда: Законы сохранения: Импульс тела Физическая величина, равная произведению массы тела на скорость его движения, называется импульсом тела (или количеством движения): Физическая величина, равная произведению силы на время ее действия, называется импульсом силы (II закон Ньютона): Импульс силы равен изменению импульса тела Единицей измерения импульса в СИ является килограмм-метр в секунду (кг·м/с). Суммарный импульс силы равен площади, которую образует ступенчатая кривая с осью времени Для определения изменения импульса удобно использовать диаграмму импульсов, на которой изображаются вектора импульсов, а также вектор суммы импульсов, построенный по правилу параллелограмма

Содержание слайда: Законы сохранения: Закон сохранения импульса Закон сохранения импульса: В замкнутой системе векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой. нецентральное соударение 1 – импульсы до соударения; 2 – импульсы после соударения; 3 – диаграмма импульсов.

Содержание слайда: Законы сохранения: Абсолютно неупругим ударом называют такое ударное взаимодействие, при котором тела соединяются (слипаются) друг с другом и движутся дальше как одно тело. Неупругий удар (тело"прилипает" к стенке): Абсолютно упругий удар (тело отскакивает с прежней по величине скоростью)

Содержание слайда: Законы сохранения: Закон сохранения импульса Закон сохранения импульса До взаимодействия После взаимодействия Закон сохранения импульса выполняется и для проекций векторов на каждую ось

Содержание слайда: Законы сохранения: Закон сохранения импульса - реактивное движение При стрельбе из орудия возникает отдача – снаряд движется вперед, а орудие – откатывается назад. Снаряд и орудие – два взаимодействующих тела. В ракете при сгорании топлива газы, нагретые до высокой температуры, выбрасываются из сопла с большой скоростью относительно ракеты.

Содержание слайда: Законы сохранения: Работа силы Работой A, совершаемой постоянной силой называется физическая величина, равная произведению модулей силы и перемещения, умноженному на косинус угла α между векторами силы и перемещения; Работа является скалярной величиной. Она может быть положительной (0° ≤ α < 90°), отрицательной (90° < α ≤ 180°). При α = 90° работа, совершаемая силой, равна нулю. В системе СИ работа измеряется в джоулях (Дж); Графически работа определяется по площади криволинейной фигуры под графиком Fs(x) Работа всех приложенных сил равна работе равнодействующей силы

Содержание слайда: Законы сохранения: Мощность Мощность N это физическая величина, равная отношению работы A к промежутку времени t, в течение которого совершена эта работа: В Международной системе (СИ) единица мощности называется ватт (Вт) Соотношения между единицами мощности

Содержание слайда: Законы сохранения: Кинетическая энергия Кинетическая энергия – это энергия движения. Физическая величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости, называется кинетической энергией тела: Теорема о кинетической энергии: работа приложенной к телу равнодействующей силы равна изменению его кинетической энергии: Если тело движется со скоростью v, то для его полной остановки необходимо совершить работу

Содержание слайда: Законы сохранения: Потенциальная энергия Потенциальная энергия - энергии взаимодействия тел Потенциальная энергия определяется взаимным положением тел (например, положением тела относительно поверхности Земли). Силы, работа которых не зависит от траектории движения тела и определяется только начальным и конечным положениями называются консервативными. Работа консервативных сил на замкнутой траектории равна нулю. Свойством консервативности обладают сила тяжести и сила упругости. Для этих сил можно ввести понятие потенциальной энергии. Сила трения не является консервативной. Работа силы трения зависит от длины пути.

Содержание слайда: Законы сохранения: Работа силы Работа силы тяжести: Когда какое-нибудь тело опускается, сила тяжести производит работу. Работа силы тяжести равна изменению потенциальной энергии тела, взятому с противоположным знаком. Работа силы тяжести не зависит от формы траектории Работа силы тяжести не зависит от выбора нулевого уровня. Работа силы упругости: Для того, чтобы растянуть пружину, к ней нужно приложить внешнюю силу модуль которой пропорционален удлинению пружины Зависимость модуля внешней силы от координаты x изображается на графике прямой линией Потенциальная энергия упруго деформированного тела равна работе силы упругости при переходе из данного состояния в состояние с нулевой деформацией.

Содержание слайда: Законы сохранения: Закон сохранения механической энергии Сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой силами тяготения и силами упругости, остается неизменной. Сумму E = Ek + Ep называют полной механической энергией Если между телами, составляющими замкнутую систему, действуют силы трения, то механическая энергия не сохраняется. Часть механической энергии превращается во внутреннюю энергию тел (нагревание). Закон сохранения и превращения энергии: при любых физических взаимодействиях энергия не возникает и не исчезает. Она лишь превращается из одной формы в другую. Одним из следствий закона сохранения и превращения энергии является утверждение о невозможности создания «вечного двигателя» (perpetuum mobile) – машины, которая могла бы неопределенно долго совершать работу, не расходуя при этом энергии

Содержание слайда: Законы сохранения: Простые механизмы. КПД механизма Основное назначение простых механизмов: Изменить силу по величине (уменьшить или увеличить) Изменить направление действия силы изменить силу по величине и направлению

Содержание слайда: Законы сохранения: Простые механизмы. КПД механизма К основным механизмам относятся:

Содержание слайда: Законы сохранения: Простые механизмы. КПД механизма Блок - это колесо с желобом по окружности для каната или цепи, ось которого жестко прикреплена к стене или потолочной балке. Система блоков и тросов, предназначенная для повышения грузоподъемности, называется полиспаст. Неподвижный блок Архимед рассматривал как равноплечий рычаг. Выигрыш в силе при этом отсутствует, но такой блок позволяет изменить направление действия силы, что иногда необходимо. Подвижный блок Архимед принимал за неравноплечий рычаг, дающий выигрыш в силе в 2 раза. Относительно центра вращения действуют моменты сил, которые при равновесии должны быть равны «Золотое правило" механики: Блок не дает выигрыша в работе.

Содержание слайда: Законы сохранения: Условия равновесия рычага Плечо силы  это расстояние от линии действия силы до точки, вокруг которой рычаг может поворачиваться. На рисунках показаны примеры, позволяющие понять: Как определить плечо силы.

Содержание слайда: Законы сохранения: Условия равновесия рычага Плечо силы  это расстояние от линии действия силы до точки, вокруг которой рычаг может поворачиваться. На рисунках показаны примеры, позволяющие понять: Как определить плечо силы.

Содержание слайда: Законы сохранения: Условия равновесия рычага Чтобы невращающееся тело находилось в равновесии, необходимо, чтобы равнодействующая всех сил, приложенных к телу, была равна нулю Произведение модуля силы F на плечо d называется моментом силы M В Международной системе единиц (СИ) моменты сил измеряются в ньютон-метрах (Н∙м). Силы, действующие на рычаг, и их моменты. M1 = F1 · d1 > 0; M2 = – F2 · d2 < 0. При равновесии M1 + M2 = 0.

Содержание слайда: Законы сохранения: Условия равновесия рычага Различные типы равновесия шара на опоре. (1) – безразличное равновесие, (2) – неустойчивое равновесие, (3) – устойчивое равновесие.

Содержание слайда: Законы сохранения: КПД механизма Отношение полезной работы к затраченной взятое в процентах и называется коэффициентом полезного действия - КПД. Например, при поднятии груза вертикально на некоторую высоту работа полезная -150 Дж, но для выигрыша в силе воспользовались наклонной плоскостью и при подъеме груза пришлось преодолеть силы трения движения груза по наклонной плоскости Эта работа и будет затраченной 225 Дж.

Содержание слайда: Рассмотрим задачи: ЕГЭ 2001-2010 (Демо, КИМ) ГИА-9 2008-2010 (Демо)

Содержание слайда: ГИА 2008 г. 24 Пуля массой 50 г вылетает из ствола ружья вертикально вверх со скоростью 40 м/с. Чему равна потенциальная энергия пули через 4 с после начала движения? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Содержание слайда: (ГИА 2009 г.) 3. Тело, брошенное вертикально вверх с поверхности земли, достигает наивысшей точки и падает на землю. Если сопротивление воздуха не учитывать, то полная механическая энергия тела

Содержание слайда: (ГИА 2009 г.) 22. Тележка массой 20 кг, движущаяся со скоростью 0,8 м/с, сцепляется с другой тележкой массой 30 кг, движущейся навстречу со скоростью 0,2 м/с. Чему равна скорость движения тележек после сцепки, когда тележки будут двигаться вместе?

Содержание слайда: ГИА 2010 г. 3. Для придания наиболее эффективного ускорения космическому кораблю струя выхлопных газов, вырывающаяся из сопла его реактивного двигателя, должна быть направлена

Содержание слайда: (ГИА 2010 г.) 24. Транспортер равномерно поднимает груз массой 190 кг на высоту 9 м за 50 с. Определите силу тока в электродвигателе, если напряжение в электрической сети 380 В. КПД двигателя транспортера составляет 60%.

Содержание слайда: (ГИА 2010 г.) 25. Гиря падает на землю и ударяется о препятствие. Скорость гири перед ударом равна 140 м/с. Какова была температура гири перед ударом, если после удара температура повысилась до 1000С? Считать, что все количество теплоты, выделяемое при ударе, поглощается гирей. Удельная теплоемкость гири равна 140 Дж/(кг·0С).

Содержание слайда: (ЕГЭ 2001 г., демо) А3. Автомобиль массой 3000 кг движется со скоростью 2 м/с. Какова кинетическая энергия автомобиля?

Содержание слайда: (ЕГЭ 2001 г.) А4. Для того, чтобы уменьшить кинетическую энергию тела в 2 раза, надо скорость тела уменьшить в

Содержание слайда: (ЕГЭ 2001 г., Демо) А4. После пережигания нити, удерживающей пружину (см рисунок), левая тележка начала двигаться со скоростью 0,4 м/с. На рисунке указаны массы грузов вместе с тележками. С какой по модулю скоростью будет двигаться правая тележка?

Содержание слайда: (ЕГЭ 2001 г., Демо) А5. С балкона высотой h = 3 м на землю упал предмет массой m = 2 кг. Изменение энергии его тяготения к Земле при этом равно . . .

Содержание слайда: (ЕГЭ 2001 г.) А6. Мужчина достает воду из колодца глубиной 10 м. Масса ведра 1,5 кг, масса воды в ведре 10 кг. Какую работу совершает мужчина?

Содержание слайда: (ЕГЭ 2001 г.) А7. Шарик скатывали с горки по трем разным желобам. В каком случае скорость шарика в конце пути наибольшая? Трением пренебречь.

Содержание слайда: (ЕГЭ 2001 г.) А8. Тяжелый молот падает на сваю и вбивает ее в землю. В этом процессе происходит преобразование

Содержание слайда: (ЕГЭ 2001 г.) А29. Два пластилиновых шарика массами m1 = 0,1 кг и m2 = 0,2 кг летят навстречу друг другу со скоростями v1 = 20 м/с и v2 = 10 м/с. Столкнувшись, они слипаются. На сколько изменилась внутренняя энергия шариков при столкновении?

Содержание слайда: (ЕГЭ 2002 г., Демо) А5. Тележка массой m, движущаяся со скоростью v, сталкивается с неподвижной тележкой той же массы и сцепляется с ней. Импульс тележек после взаимодействия равен

Содержание слайда: (ЕГЭ 2002 г., КИМ) А5. Для того, чтобы уменьшить кинетическую энергию тела в 2 раза, надо скорость тела уменьшить в …

Содержание слайда: (ЕГЭ 2002 г., Демо) А28. Груз, прикрепленный к пружине жесткостью 40 Н/м, совершает вынужденные колебания. Зависимость амплитуды этих колебаний от частоты воздействия вынуждающей силы представлена на рисунке. Определите полную энергию колебаний груза при резонансе.

Содержание слайда: (ЕГЭ 2003 г., КИМ) А5. Мальчик подбросил футбольный мяч массой 0,4 кг на высоту 3 м. Насколько изменилась потенциальная энергия мяча?

Содержание слайда: (ЕГЭ 2003 г., демо) А26. Неподвижная лодка вместе с находящимся в ней охотником имеет массу 250 кг. Охотник выстреливает из охотничьего ружья в горизонтальном направлении. Какую скорость получит лодка после выстрела? Масса пули 8 г, а ее скорость при вылете равна 700 м/с.

Содержание слайда: (ЕГЭ 2004 г., КИМ) А5. Груз массой 1 кг под действием силы 50 Н, направленной вертикально вверх, поднимается на высоту 3 м. Изменение кинетической энергии груза при этом равно

Содержание слайда: (ЕГЭ 2004 г., демо) А21. Ракета массой 105 кг стартует вертикально вверх с поверхности Земли с ускорением 15 м/с2. Если силами сопротивления воздуха при старте пренебречь, то сила тяги двигателей ракеты равна

Содержание слайда: (ЕГЭ 2004 г., демо) А22. На Землю упал из космического пространства метеорит. Изменились ли механическая энергия и импульс системы «Земля – метеорит» в результате столкновения?

Содержание слайда: (ЕГЭ 2005 г., ДЕМО) А5. Потенциальная энергия взаимодействия с Землей гири массой 5 кг увеличилась на 75 Дж. Это произошло в результате того, что гирю

Содержание слайда: (ЕГЭ 2005 г., ДЕМО) А7. Тело массой 2 кг движется вдоль оси ОХ. Его координата меняется в соответствии с уравнением х = А +Bt + Ct2, где А = 2 м, В = 3 м/с, С = 5 м/с2. Чему равен импульс тела в момент времени t = 2 c?

Содержание слайда: ЕГЭ – 2006, ДЕМО. А 27. Мальчик массой 50 кг, стоя на очень гладком льду, бросает груз массой 8 кг под углом 60о к горизонту со скоростью 5 м/с. Какую скорость приобретет мальчик? 5,8 1,36 м/с 0,8 м/с 0,4 м/с

Содержание слайда: (ЕГЭ 2006 г., ДЕМО) А26. Пластилиновый шар массой 0,1 кг летит горизонтально со скоростью 1 м/с (см. рисунок). Он налетает на неподвижную тележку массой 0,1 кг, прикрепленную к легкой пружине, и прилипает к тележке. Чему равна максимальная кинетическая энергия системы при ее дальнейших колебаниях? Трением пренебречь. Удар считать мгновенным. 0,1 Дж 0,5 Дж 0,05 Дж 0,025 Дж

Содержание слайда: (ЕГЭ 2007 г., ДЕМО) А6. Два автомобиля одинаковой массы m движутся со скоростями v и 2v относительно Земли по одной прямой в противоположных направлениях. Чему равен модуль импульса второго автомобиля в системе отсчета, связанной с первым автомобилем? 3mv 2mv mv 0

Содержание слайда: (ЕГЭ 2007 г., ДЕМО) А9. Скорость брошенного мяча непосредственно перед ударом о стену была вдвое больше его скорости сразу после удара. При ударе выделилось количество теплоты, равное 15 Дж. Найдите кинетическую энергию мяча перед ударом. 5 Дж 15 Дж 20 Дж 30 Дж

Содержание слайда: (ЕГЭ 2008 г., ДЕМО) А6. Шары одинаковой массы движутся так, как показано на рисунке, и абсолютно неупруго соударяются. Как будет направлен импульс шаров после соударения?

Содержание слайда: (ЕГЭ 2008 г., ДЕМО) А9. Пластилиновый шар массой 0,1 кг имеет скорость 1 м/с. Он налетает на неподвижную тележку массой 0,1 кг, прикрепленную к пружине, и прилипает к тележке (см. рисунок). Чему равна полная механическая энергия системы при ее дальнейших колебаниях? Трением пренебречь.

Содержание слайда: (ЕГЭ 2009 г., ДЕМО) А4. Легковой автомобиль и грузовик движутся со скоростями υ1 = 108 км/ч и υ2 = 54 км/ч. Масса легкового автомобиля m = 1000 кг. Какова масса грузовика, если отношение импульса грузовика к импульсу легкового автомобиля равно 1,5?

Содержание слайда: (ЕГЭ 2009 г., ДЕМО) А5. Санки массой m тянут в гору с постоянной скоростью. Когда санки поднимутся на высоту h от первоначального положения, их полная механическая энергия

Содержание слайда: (ЕГЭ 2010 г., ДЕМО) А4. Тело движется по прямой. Под действием постоянной силы величиной 4 Н за 2 с импульс тела увеличился и стал равен 20 кг⋅м/с. Первоначальный импульс тела равен

Содержание слайда: Используемая литература  Physel.ru [Текст, рисунки]/ http://www.physel.ru/mainmenu-4/--mainmenu-9/97-s-94----.html Андрус В.Ф. РАБОТА, МОЩНОСТЬ, ЭНЕРГИЯ [Текст, рисунки]/ http://www.ntpo.com/physics/opening/open2000_2/31.shtml Балдина Е.А. Класс!ная физика для любознательных [Текст, анимации]/ http://www.yaplakal.com/forum2/topic246641.html Берков, А.В. и др. Самое полное издание типовых вариантов реальных заданий ЕГЭ 2010, Физика [Текст]: учебное пособие для выпускников. ср. учеб. заведений / А.В. Берков, В.А. Грибов. – ООО "Издательство Астрель", 2009. – 160 с. Импульс. Закон сохранения импульса// http://www.edu.delfa.net/CONSP Касьянов, В.А. Физика, 11 класс [Текст]: учебник для общеобразовательных школ / В.А. Касьянов. – ООО "Дрофа", 2004. – 116 с. Момент силы. ВикипедиЯ [текст, рисунок]/http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D1%81%D0%B8%D0%BB%D1%8B Мощность. Материал из Википедии — свободной энциклопедии/ [Текст]: / http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D1%89%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C Мякишев Г.Я., Кондрашева Л., Крюков С. Работа сил трения //Квант. — 1991. — № 5. — С. 37-39. Мякишев, Г.Я. и др. Физика. 11 класс [Текст]: учебник для общеобразовательных школ / учебник для общеобразовательных школ Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев . –" Просвещение ", 2009. – 166 с. Открытая физика [текст, рисунки]/ http://www.physics.ru Подготовка к ЕГЭ /http://egephizika Простые механизмы, которые были загадкой, много анимаций [Текст, анимации]/ http://www.yaplakal.com/forum2/topic246641.html Силы в механике/ http://egephizika.26204s024.edusite.ru/DswMedia/mehanika3.htm Три закона Ньютона / http://rosbrs.ru/konkurs/web/2004 Федеральный институт педагогических измерений. Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика //[Электронный ресурс]// http://fipi.ru/view/sections/92/docs/ Шапиев И.Ш. Урок № 52 . Простые механизмы. /http://physics7.edusite.ru/p4aa1.html