Урок №26 «Равновесие материальной точки. Абсолютно твердое тело. Равновесие твердого тела с закрепленной осью вращения»

Физика 9 класс. Урок №26.

Тема: Равновесие материальной точки. Абсолютно твердое тело. Равновесие твердого тела с закрепленной осью вращения.

Цель: выяснить условие равновесия материальной точки. Условие равновесия тела с закрепленной осью вращения. Рассмотреть виды равновесия тел. Продолжение формирования навыков решения расчетных физических задач. Воспитывать аккуратность, внимательность.

1. Организационный момент

Приветствие учащихся. Проверка готовности класса к уроку. Отметить отсутствующих

1. Актуализация знаний

Мы прошли кинематику, фактически математический аппарат описания движения. Мы можем в любой момент времени указать положение тела.

Если ускорение постоянно или равно 0.

Немного знаем о вращении тела, движение тела по окружности.

Рассмотрели динамику, которая интересуется, а почему меняется скорость тела. Выяснили, как найти ускорение тела, если знаем, в каких условиях оно движется, точнее какие силы на него действуют: сила трения, сила упругости и сила тяжести.

Зная силы, мы можем найти ускорение, зная ускорение, используя аппарат кинематики, можем решить основную задачу механики.

1. Работа по теме урока

Сегодня нам предстоит сделать наоборот. Выясним, при каких условиях тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.

Это состояние называется равновесием. Изучением этого состояния занимается определенный раздел механики - СТАТИКА.

Запишем. Статика – раздел механики, изучающий механическое равновесие.

Равновесие – состояние, которое может сохраняться сколь угодно долго при условии отсутствия внешних воздействий.

Это работает для любого вида равновесия: экологического, экономического, механического…

Тема нашего сегодняшнего урока: «Равновесие материальной точки. Абсолютно твердое тело. Равновесие твердого тела с закрепленной осью вращения»

Какая физическая величина в механике описывает движение? (скорость)

Механическое равновесие – состояние равномерного прямолинейного движения или состояние покоя; равномерного вращения.

В определении равновесия сказано «при отсутствии внешних воздействий»

Давайте рассмотрим реакцию тела при выведении его из состояния равновесия, существуют три вида:

Чтобы определить вид равновесия необходимо тело вывести из состояния равновесия.

Основная задача статики – выяснение условий, при выполнении которых тело (система тел) находится в равновесии.

Вспомните, что мы делали, когда говорили о решении основной задачи механики. Сложно описать движение всего (сложного) тела. Мы физическое тело считали материальной точкой.

В каком случае? (Когда тело движется поступательно)

Какое движение называется поступательным?

Скажите, пожалуйста, что общего между равномерным движением и состоянием покоя? (ускорение равно 0)

Что значит вывести тело из состояния равновесия?

Давайте вспомним, что входит во 2 закон Ньютона? (масса, ускорение и сила)

Как называется сила, которая вызывает ускорение? (равнодействующая сила)

Тело движется равномерно или находится в состоянии покоя, при каком условии? (равнодействующая равна 0)

Если у тела есть размеры. В каком случае тело будет находиться в состоянии равновесия?

Надо начать с самого простого вида движения – поступательного. Ускорение =0, если рассмотреть одну, любую точку тела, то все точки этого тела будут двигаться одинаково. Удобнее всего использовать одну особенную точку, которая называется центром масс.(определение мы дадим чуть позже).

Если нет вращения, то ускорение равно 0 для любой точки, а значит, равнодействующая равна 0.

Давайте вспомним, как вычисляется равнодействующая сила?

Если тело движется поступательно при отсутствии движения, то оно будет находиться в равновесии, если равнодействующая всех сил равна нулю.

Это утверждение называется первым условием равновесия или правило сил.

Что нужно, чтобы тело не вращалось, мы разберем позже.

Представьте ситуацию. Нарисуйте две одинаковые тележки.

Действие силы не изменится при переносе точки ее приложения вдоль линии действия этой силы.

Мы выяснили условие равновесия тела, если оно не вращается. Бывают ситуации, когда оно может поворачиваться.

Тело, с закрепленной осью вращения, будет находиться в состоянии равновесия, если линия действия приложенной к нему силы проходит через ось.

Если на тело действуют несколько сил, то можно найти равнодействующую.

Обобщим: тело с закрепленной осью вращения будет находиться в равновесии, если линия действия равнодействующей приложенных к нему сил проходит через ось.

Мы сейчас переформулируем правило, чтобы не искать равнодействующую, т.к. ее найти не всегда удобно.

Будем рассматривать различные треугольники.

1. B’OB’’C’OC’’

1. ABO’AO’O

множим (1) и (2), сократим на одинаковые множители, получим

Получили М1=М2

Чтобы твердое тело с закрепленной осью вращения могло оставаться в равновесии, алгебраическая сумма моментов относительно этой оси всех действующих на тело внешних сил должна быть равна нулю.

Самостоятельно работаем с текстом учебника на стр 108-109. Прочитать, записать и зарисовать центр тяжести тела.

4.Итог урока

5.Домашнее задание

П. 22,23. Упр 22(1,2,3) задание 6(принести и показать)

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/648860-urok-26-ravnovesie-materialnoj-tochki-absolju