|
|
Строка 5: |
Строка 5: |
| <br> '''<br>''' | | <br> '''<br>''' |
| | | |
- | ''' § 20 МАТЕМАТИЧЕСКИЙ МАЯТНИК'''<br><br>Математический маятник — это материальная точка, подвешенная на длинной невесомой и нерастяжимой нити. Математический маятник — модель обычного (реального) маятника, представляющего собой небольшое тело, подвешенное на длинной нити. | + | ''' § 20 МАТЕМАТИЧЕСКИЙ МАЯТНИК'''<br><br>[[Математика_7_класс._Полные_уроки|Математический]] маятник — это материальная точка, подвешенная на длинной невесомой и нерастяжимой нити. Математический маятник — модель обычного (реального) маятника, представляющего собой небольшое тело, подвешенное на длинной нити. |
| | | |
| Выведем тело маятника (шарик) из положения равновесия и отпустим. На шарик будут действовать две силы: сила тяжести [[Image:6.02-39.jpg]], направленная вертикально вниз, и сила упругости нити -[[Image:7.02-4.jpg]]<sub>ynp</sub>, направленная вдоль нити (рис. 3.5). Конечно, при движении маятника на него еще действует сила сопротивления. Но мы будем считать ее пренебрежимо малой. | | Выведем тело маятника (шарик) из положения равновесия и отпустим. На шарик будут действовать две силы: сила тяжести [[Image:6.02-39.jpg]], направленная вертикально вниз, и сила упругости нити -[[Image:7.02-4.jpg]]<sub>ynp</sub>, направленная вдоль нити (рис. 3.5). Конечно, при движении маятника на него еще действует сила сопротивления. Но мы будем считать ее пренебрежимо малой. |
| | | |
- | [[Image:6.02-40.jpg]] | + | [[Image:6.02-40.jpg|математический маятник]] |
| | | |
- | Для того чтобы отчетливо представить себе динамику движения маятника, удобно силу тяжести разложить на две составляющие: [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>n</sub>. направленную вдоль нити, и [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>t</sub>, направленую перпендикулярно нити по касательной к траектории шарика. Силы [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>n</sub>. и [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>t</sub> сумме составляют силу [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>t</sub> . Сила упругости нити [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>yпp</sub> и составляющая силы тяжести [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>n</sub> перпендикулярны скорости маятника и сообщают ему центростремительное ускорение. Это ускорение направлено к центру дуги окружности — траектории движения маятника. Работа этих сил равна нулю. Поэтому, согласно теореме о кинетической энергии, они не меняют скорость маятника по модулю. Их действие приводит лишь к тому, что вектор скорости непрерывно меняет направление, так что в любой момент времени скорость шарика направлена по касательной к дуге окружности. Под действием составляющей силы [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>t</sub> тяжести маятник начинает двигаться по дуге окружности вниз с нарастающей по модулю скоростью. При движении маятника эта составляющая силы тяжести, направленная к положению равновесия, уменьшается по модулю, и в момент, когда маятник проходит через положение равновесия, она становится равной нулю. Вследствие своей инертности маятник продолжает движение, поднимаясь вверх. | + | Для того чтобы отчетливо представить себе динамику движения [[Математический_маятник|маятника]], удобно силу тяжести разложить на две составляющие: [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>n</sub>. направленную вдоль нити, и [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>t</sub>, направленую перпендикулярно нити по касательной к траектории шарика. Силы [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>n</sub>. и [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>t</sub> сумме составляют силу [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>t</sub> . Сила упругости нити [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>yпp</sub> и составляющая силы тяжести [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>n</sub> перпендикулярны скорости маятника и сообщают ему центростремительное ускорение. Это ускорение направлено к центру дуги окружности — траектории движения маятника. Работа этих сил равна нулю. Поэтому, согласно теореме о кинетической энергии, они не меняют скорость маятника по модулю. Их действие приводит лишь к тому, что вектор скорости непрерывно меняет направление, так что в любой момент времени скорость шарика направлена по касательной к дуге окружности. Под действием составляющей силы [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>t</sub> тяжести маятник начинает двигаться по дуге окружности вниз с нарастающей по модулю скоростью. При движении маятника эта составляющая силы тяжести, направленная к положению [[Химическое равновесие и способы его смещения|равновесия]], уменьшается по модулю, и в момент, когда маятник проходит через положение равновесия, она становится равной нулю. Вследствие своей инертности маятник продолжает движение, поднимаясь вверх. |
| | | |
| При этом [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>t</sub> уже будет направлена против скорости. Поэтому модуль скорости маятника станет уменьшаться. В момент остановки маятника в верхней точке его траектории модуль [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>t</sub> максимален и она будет вызывать движение шарика в сторону положения равновесия. Далее скорость маятника увеличивается по модулю, и он снова движется к положению равновесия. Пройдя положение равновесия, он возвращается в исходное положение, если только сила сопротивления мала и ее работой в течение небольшого интервала времени можно пренебречь. Опустив маятник и сосуд с вязкой жидкостью, мы тут же обнаружим, что колебания не происходят совсем или затухают очень быстро. | | При этом [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>t</sub> уже будет направлена против скорости. Поэтому модуль скорости маятника станет уменьшаться. В момент остановки маятника в верхней точке его траектории модуль [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>t</sub> максимален и она будет вызывать движение шарика в сторону положения равновесия. Далее скорость маятника увеличивается по модулю, и он снова движется к положению равновесия. Пройдя положение равновесия, он возвращается в исходное положение, если только сила сопротивления мала и ее работой в течение небольшого интервала времени можно пренебречь. Опустив маятник и сосуд с вязкой жидкостью, мы тут же обнаружим, что колебания не происходят совсем или затухают очень быстро. |
Строка 21: |
Строка 21: |
| 2) трение в колебательной системе достаточно мало.<br><br><br><br><br><br> | | 2) трение в колебательной системе достаточно мало.<br><br><br><br><br><br> |
| | | |
- | <br> ''Мякишев Г. Я., Физика. 11 класс : учеб. для общеобразоват. учреждений : базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. В. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — 17-е изд., перераб. и доп. — М. : Просвещение, 2008. — 399 с : ил.'' | + | <br> ''Мякишев Г. Я., [[Физика_и_астрономия|Физика]]. 11 класс : учеб. для общеобразоват. учреждений : базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. В. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — 17-е изд., перераб. и доп. — М. : Просвещение, 2008. — 399 с : ил.'' |
| | | |
| <br> <sub>Календарно-тематическое планирование по физике, задачи и ответы школьнику [[Гипермаркет знаний - первый в мире!|онлайн]], курсы учителю по физике [[Физика и астрономия|скачать]]</sub> | | <br> <sub>Календарно-тематическое планирование по физике, задачи и ответы школьнику [[Гипермаркет знаний - первый в мире!|онлайн]], курсы учителю по физике [[Физика и астрономия|скачать]]</sub> |
Строка 41: |
Строка 41: |
| [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] дискуссионные вопросы | | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] дискуссионные вопросы |
| [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] риторические вопросы от учеников | | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] риторические вопросы от учеников |
- |
| + | |
| '''<u>Иллюстрации</u>''' | | '''<u>Иллюстрации</u>''' |
| <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа ''' | | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа ''' |
Строка 63: |
Строка 63: |
| [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] элементы новаторства на уроке | | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] элементы новаторства на уроке |
| [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] замена устаревших знаний новыми | | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] замена устаревших знаний новыми |
- |
| + | |
| '''<u>Только для учителей</u>''' | | '''<u>Только для учителей</u>''' |
| <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] идеальные уроки ''' | | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] идеальные уроки ''' |
Версия 05:55, 3 июля 2012
Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 11 класс>> Математический маятник
§ 20 МАТЕМАТИЧЕСКИЙ МАЯТНИК
Математический маятник — это материальная точка, подвешенная на длинной невесомой и нерастяжимой нити. Математический маятник — модель обычного (реального) маятника, представляющего собой небольшое тело, подвешенное на длинной нити.
Выведем тело маятника (шарик) из положения равновесия и отпустим. На шарик будут действовать две силы: сила тяжести , направленная вертикально вниз, и сила упругости нити -ynp, направленная вдоль нити (рис. 3.5). Конечно, при движении маятника на него еще действует сила сопротивления. Но мы будем считать ее пренебрежимо малой.
Для того чтобы отчетливо представить себе динамику движения маятника, удобно силу тяжести разложить на две составляющие: n. направленную вдоль нити, и t, направленую перпендикулярно нити по касательной к траектории шарика. Силы n. и t сумме составляют силу t . Сила упругости нити yпp и составляющая силы тяжести n перпендикулярны скорости маятника и сообщают ему центростремительное ускорение. Это ускорение направлено к центру дуги окружности — траектории движения маятника. Работа этих сил равна нулю. Поэтому, согласно теореме о кинетической энергии, они не меняют скорость маятника по модулю. Их действие приводит лишь к тому, что вектор скорости непрерывно меняет направление, так что в любой момент времени скорость шарика направлена по касательной к дуге окружности. Под действием составляющей силы t тяжести маятник начинает двигаться по дуге окружности вниз с нарастающей по модулю скоростью. При движении маятника эта составляющая силы тяжести, направленная к положению равновесия, уменьшается по модулю, и в момент, когда маятник проходит через положение равновесия, она становится равной нулю. Вследствие своей инертности маятник продолжает движение, поднимаясь вверх.
При этом t уже будет направлена против скорости. Поэтому модуль скорости маятника станет уменьшаться. В момент остановки маятника в верхней точке его траектории модуль t максимален и она будет вызывать движение шарика в сторону положения равновесия. Далее скорость маятника увеличивается по модулю, и он снова движется к положению равновесия. Пройдя положение равновесия, он возвращается в исходное положение, если только сила сопротивления мала и ее работой в течение небольшого интервала времени можно пренебречь. Опустив маятник и сосуд с вязкой жидкостью, мы тут же обнаружим, что колебания не происходят совсем или затухают очень быстро.
Математический маятник свободно колеблется при двух условиях:
1) при выведении его из положения равновесия в системе возникает сила, направленная к положению равновесия;
2) трение в колебательной системе достаточно мало.
Мякишев Г. Я., Физика. 11 класс : учеб. для общеобразоват. учреждений : базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. В. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — 17-е изд., перераб. и доп. — М. : Просвещение, 2008. — 399 с : ил.
Календарно-тематическое планирование по физике, задачи и ответы школьнику онлайн, курсы учителю по физике скачать
Содержание урока
конспект урока
опорный каркас
презентация урока
акселеративные методы
интерактивные технологии
Практика
задачи и упражнения
самопроверка
практикумы, тренинги, кейсы, квесты
домашние задания
дискуссионные вопросы
риторические вопросы от учеников
Иллюстрации
аудио-, видеоклипы и мультимедиа
фотографии, картинки
графики, таблицы, схемы
юмор, анекдоты, приколы, комиксы
притчи, поговорки, кроссворды, цитаты
Дополнения
рефераты
статьи
фишки для любознательных
шпаргалки
учебники основные и дополнительные
словарь терминов
прочие
Совершенствование учебников и уроков
исправление ошибок в учебнике
обновление фрагмента в учебнике
элементы новаторства на уроке
замена устаревших знаний новыми
Только для учителей
идеальные уроки
календарный план на год
методические рекомендации
программы
обсуждения
Интегрированные уроки
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.
|