Реактивний рух. Фізичні основи ракетної техніки. Основи космонавтики

 

13 квітня

Класна робота

Реактивний рух. Фізичні основи ракетної техніки. Основи космонавтики

Епіграф уроку:

Мудрість – це сукупність корисних для життя істин,

здобутих розумом, спостереженням і досвідом,

це гармонія ідеї з життям.

Мотивація  навчальної діяльності 

12 квітня в усьому світі відзначається, як Всесвітній день авіації та космонавтики.

 На попередньому уроці ми ознайомились з важливим законом – законом збереження імпульсу. Закон збереження імпульсу має широке практичне застосування. Цей закон дозволяє пояснити реактивний рух, завдяки якому реактивна техніка досягає найбільших швидкостей. 

Актуалізація опорних знань

Перед тим як перейти до вивчення нового матеріалу, і до розгляду наших проектів коротенько повторимо відомості, які нам будуть потрібні

 

Фронтальне опитування :

v Що таке динаміка?
v Що є причиною руху?
v Які закони руху вам відомі?
v Сформулюйте їх
v Яка фізична величина є мірою механічного руху і  чисельно визначається добутком маси тіла на швидкість його руху ?  ( імпульс тіла )
v Чим визначається напрям імпульсу тіла?(напрямом швидкості руху тіла )
v В яких одиницях вимірюється імпульс тіла ?  ( кг м/с )
v Як можна змінити імпульс тіла ? ( змінивши швидкість тіла )
v Що ви скажете про імпульс сили?
v Чим визначається напрям імпульсу сили ?(напрямом сили, що діє на тіло)
v В яких одиницях вимірюється імпульс сили? ( Н·с )
v Чому дорівнює зміна імпульсу тіла ? ( імпульсу сили взаємодії )
v Як звучить закон збереження імпульсу тіла ?  Запишіть його на дошці
v Для яких систем справджується закон збереження імпульсу тіла ?                           (для замкнутих )
v Яку систему називають замкненою?
(Це система тіл, на кожне з яких не діють зовнішні сили.)
v Чому усі реальні системи не є замкненими?
(Тому що на тіла системи діють як сила тяжіння, так і сили опору, наприклад тертя.)
v В яких випадках закон збереження імпульсу можна застосовувати для не замкненої системи тіл?
          (закон збереження імпульсу можна застосовувати для не замкненої
          системи тіл, якщо зовнішні сили, які діють на будь-яке тіло системи,  
          врівноважуються.)

Вивчення нового матеріалу 

Найбільше застосування реактивний рух отримав у ракетах.

У головній частині ракети 1 розташована кабіна космонавтів і прилади (мал. 260). На початку польоту маса цієї частини становить усього кілька відсотків від загальної маси ракети. Основна ж маса та об’єм ракети на початку польоту припадає на запас пального. У баках міститься пальне 2 та окиснювач 3, які через форсунки потрапляють у камеру згорання. За високої температури й великого тиску в камері згорання пальне перетворюється на газ (продукт згорання). Продукти згорання викидаються через сопла. Під час викидання продуктів згорання й утворюється реактивна тяга, що рухає транспортний засіб.

Освоєння космосу. Внесок українських вчених у розвиток космонавтики.

Космос! Він з давніх часів привертав до себе увагу людини, яка спочатку лише прагнула просто піднятися у повітря, щоб глянути з висоти  на нашу планету. Та коли людина піднялася на висоту пташиного польоту і за допомогою техніки навчилася літати, її мрії сягнули вище – у недосяжні простори Всесвіту. Космос – він приваблює людину своєю загадковістю, своєю неповторністю, але найбільше він приваблює людину можливостями для її діяльності у космічному просторі. Вступ людства в космічну еру був підготовлений всією його попередньою історією, жагою пізнати нове, раніше невідоме.

Якщо експедиція Колумба відкрила новий континент, назва якого Америка, то космічні дослідження відкрили для людства в мільярди  разів більший        «континент» – космос з усіма його планетами, зорями та іншими утвореннями.

Свій внесок у розвиток космічних досліджень зробили вчені різних країн і народів. Але наша розповідь сьогодні, в основному, про українців – творців ракетно-космічної техніки.

 

1.     Засядько О.Д. – вітчизняний вчений у галузі ракетної техніки.

2.     Кибальчич М.І. – автор проекту реактивного літального апарату.

3.     Кондратюк Ю.В. – видатний теоретик астродинаміки.

4.     Ціолковський К.Е. – основоположник космонавтики.

5.     Глушко В.П. -  конструктор перших вітчизняних ракетно-рідинних двигунів.

6.     Корольов С.П. – конструктор ракетно-космічних систем.

7.     Етапи освоєння космосу. Ю.О.Гагарін – перший космонавт планети Земля (демонструється відео «Політ Ю.Гагаріна в космос»).

     9.  Леонід Каденюк – перший астронавт незалежної України.

Домашнє завдання

Опрацювати 37-й параграф та

Дати відповіді на питання (письмово)

1.  Який рух називають реактивним?

2.  З яких основних частин складається ракета?

3.  Від чого залежить швидкість руху ракети, за відсутності зовнішніх сил?

4.  Від чого відштовхується ракета, розганяючись у космосі?

5.  Наведіть приклади реактивного руху в природі.

6.  Назвати прізвища відомих вам українських вчених, які зробили свій внесок у розвиток космонавтики.

7.  Коли відбувся запуск першого штучного супутника Землі?

Потужність. Одиниці потужності

 

14 квітня

Класна робота

Потужніcть. Одиниці потужності

"Найкраща помилка та, 

якої допускаються у навчанні"

Г. Сковорода

Актуалізація опорних знань

Прийом : Чи віриш ти, що

- коли на тіло діє сила, але воно не здійснює переміщення, робота не виконується?

- на книжку , що лежить на столі діє сила тяжіння і ця сила виконує роботу?

- сила тертя виконує роботу, коли шайба, яку штовхнули, рухаючись по льоду, зупиняється?

Переходимо на платформу ClassDojo

Заходимо у портфоліо свого класу, і виконуємо завдання "Фізика. Намалюй формулу.

Мотивація навчальної діяльності

Людська цивілізація пройшла довгий шлях у своєму розвитку. В будь-який період для людини поставало питання виконання певної роботи. Взяти хоча б будівництво: від ручної праці до застосування сили підйомних кранів пройшли тисячоліття. Обробіток землі також змінився від давніх часів: від використання м’язової сили, сили свійських тварин до використання потужної техніки. Одна і таж сама робота виконується набагато швидше з використанням техніки.

Вивчення нового матеріалу

   Пропоную вашій увазі перегляд наступного відео

    Після цього відразу заходимо на платформу. Там на вас в історії вже чекають запитання до відео. Свої відповіді пишіть в коментарях до поста.

1. Від яких фізичних величин залежить потужність?

2. Якою буквою позначається потужність?

3. Одиниця вимірювання потужності

          Одиниця потужності названа на честь англійського механіка Джеймса Уатта (1736-1819), який зробив значний внесок у теорію й практику побудови теплових двигунів.

Джеймс Ватт користувався іншими одиницями, йому належить ідея вимірювати механічну потужність у «кінських силах».

1 к.с.=735 Вт.

             1948р. Міжнародною конференцією мір і ваг була введена нова одиниця потужності – ват.

Формування вміння застосовувати отримані знання.

Розв'язування задач

   Задача. Скільки часу повинен працювати двигун потужністю

 25 кВт, щоб виконати роботу 36000 Дж.?

Завдання офлайн

-         Задача 1. Яку потужність розвиває двигун автомобіля , якщо за 4 години виконує роботу 1440 Дж?

-         Задача 2. За який час трактор з потужністю двигуна 75 кВт виконає роботу 540 МДж?

-         Задача 3. Яку потужність має двигун моторного літака, якщо під час польоту зі швидкістю 540 км/год сила опору  руху літака становить  1,6 кН?

Д   Домашнє завдання

р     Опрацювати параграф 31, Вправа 31(3).

Імпульс. Розв'язування задач

 

15 квітня

Класна робота

Розв'язування задач з теми: "Імпульс тіла. Закон збереження імпульсу"

Актуалізація опорних знань

Фронтальне опитування

1.    Сформулювати закон збереження імпульсу, навести його математичний запис.

2.    Який рух називається реактивним?

3.    Який імпульс отримує ракета порівняно з газами, що вилітають із сопла?

4.    Як можна збільшити швидкість ракети?

ЗАСТОСУВАННЯ НАБУТИХ ЗНАНЬ

Розв'язування задач (усно)

1.    Чи можна стверджувати, що імпульс тіла — величина відносна? Відповідь обґрунтуйте.

2.    Припустімо, що літак піднімається суворо рівномірно і прямолінійно. Чи зміниться при цьому його імпульс?

3.    Дві матеріальні точки рівної маси рухаються назустріч одна одній з рівними за модулем швидкостями. Чому дорівнює імпульс системи точок?

4.    Два тіла однакового об'єму, сталеве і свинцеве, рухаються з однаковими швидкостями. Імпульс якого тіла більший й у скільки разів?

5.    Щоб зрушити автобус з місця, достатньо зусиль декількох людей. Чому ж автобус не рухається з місця, якщо його навиліт пробиває важкий снаряд?

6.    Куля масою 0,01 кг летить горизонтально зі швидкістю 200 м/с, ударяється об перешкоду і зупиняється. Чому дорівнює імпульс кулі до удару? Який імпульс куля отримала від перешкоди?

Розв'язування задач (письмово)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    Граната, що летіла зі швидкістю 10 м/с, розірвалася на два уламки масами 12 кг і 8 кг, які розлетілися в протилежних напрямках. Швидкість руху більшого уламка 25 м/с у напрямі руху гранати. Яка швидкість руху меншого уламка?

Домашнє завдання

Опрацювати параграф 36 та письмово виконати Вправу 36 (2)

Механічна робота.

 

14 квітня

Класна робота

Механічна робота. 

«Фізика наскільки серйозна наука,

що гріх не скористатися нагодою

зробити її трішечки цікавішою».

Блез Паскаль

Актуалізація опорних знань.

1.     Як називається довжина траєкторії руху тіла?

2.     Які одиниці вимірювання шляху?

3.     Яка фізична величина описує взаємодію тіл?

4.     Які одиниці вимірювання сили?

5.     Якими можуть бути наслідки дії сили на тіло?

Мотивація навчальної діяльності

Роботу виконують вода і повітря, машини й механізми, будівельники і вантажники.

v А чи виконує роботу учень, який нерухомо тримає в  руках важкий портфель? програміст, який, сидячи за комп’ютером, виконує завдання? І  взагалі, що мають на увазі фізики, коли говорять про механічну роботу?

Сучасні машини можуть виконувати роботу в  тисячі разів швидше за людину.

v Яка ж характеристика машин є показником їхньої ефективності? 

v А як ви розумієте слово робота?

(робота повара, перукаря, робота мобільного телефону.)

Так в побуті під поняттям роботи ми розуміємо якусь дію, ми говоримо робота будівельника, робота перукаря, робота мобільного телефону).

Навіть існує давньогрецький міф про Атланті, який в покарання повинен був виконувати дуже важку роботу, тримати Землю, ну ось в фізики поняття робота відрізняється і з точки зору фізики Атланти які тримають Землю роботу не здійснюють. Чому? Ви дізнаєтеся з цього уроку.

Людина з перших кроків свого життя виконує роботу. Ще в давні часи люди навчились виконувати роботу за допомогою різних знарядь. Тепер використовують роботу різних механізмів, які замінюють роботу багатьох робітників.

Вивчення нового матеріалу.

Слово робота ми чуємо дуже часто: і коли говоримо про дію яких-небудь машин чи механізмів, і коли описуємо які-небудь події повсякденного життя. Так, характеризуючи діяльність вантажника, який переносить мішки з борошном, ми кажемо, що він виконує роботу. Слово робота ми вживаємо й тоді, коли пояснюємо принцип дії двигуна внутрішнього згоряння, в якому гарячий газ, що утворився при згорянні паливно-повітряної суміші, переміщує поршні в циліндрах. В усіх наведених та подібних випадках слово робота застосовують тоді, коли тіла змінюють свій стан.

Що таке механічна робота

У фізиці використовують поняття механічної роботи. Вона виконується завжди, коли тіло здійснює переміщення під дією певної сили. Так, під дією сили тяжіння кулька падає на поверхню землі. Кажуть, що сила тяжіння виконує роботу з переміщення кульки. Куля в стволі рушниці переміщується в результаті дії порохових газів, унаслідок чого летить на значну відстань. Під дією сили пружності, яка виникає при розтягу тятиви лука, стріла набуває значної швидкості і відлітає від лука. Але ніхто не скаже, що сила тяжіння, яка діє на нерухомий камінь, виконує роботу. Адже камінь не змінює свого стану.
      Тому вважають, що робота виконується лише тоді, коли на тіло діє сила і воно при цьому здійснює переміщення. Механічна робота є фізичною величиною, і її можна розрахувати. 

Одиниці роботи

      Відповідно до означення встановлена і одиниця роботи. Якщо діюча сила дорівнює 1 Η і тіло зміщується на 1 м, то при цьому виконується робота

1 Дж (джоуль)

 Одиниця роботи названа на честь видатного фізика, дослідника в галузі механіки і теплоти Дж. Джоуля.

Джеймс Прескотт Джоуль (1818-1889) — англійський фізик, один із відкривачів закону збереження енергії. Наукові праці присвячені електромагнетизму й теплоті

Як ви знаєте, сила має напрямок – це векторна величина. А от робота сили не має напрямку, тобто є величиною скалярною.

             Але робота може бути додатною, від’ємною або дорівнювати нулю — залежно від того, куди напрямлена сила відносно напрямку руху тіла:

Закріплення вивченого матеріалу

Запитання 1. 

    Вуйко Славко, бажаючи створити за­тишок у своїй оселі, 20хвилин штовхав шафу з одягом, але так і не зміг зрушити її з місця. Яку механічну роботу виконав вуйко Славко?

Відповідь: 

вуйко Славко не виконав жодної ме­ханічної роботи, оскільки, незважаючи на прикла­дену слабеньку силу вуйка Славка, шафа з місця не зрушила.

Запитання 2. 

    Поки друзі Петрика виконували су­спільно корисну працю, Петрусь, маса якого 35 кг, виліз на самий вершечок дуба заввишки 12 м. Яку механічну роботу виконав Петрусь?

Відповідь: 35 кг маси Петрика помножимо на 10 Н/кг. Отримаємо силу, яку Петрик прикладав, щоб видертися на дуба. Тепер цю силу помножимо на висоту дуба — 12 м. Отже, поки друзі Петрика витрачали час на суспільно корисну працю, Петрусь виконав чималу механічну роботу, що дорівнює 4200 джоулям. Ось який працьовитий хлопчик сидить тепер на дубі й благає, щоб його звідти зняли.

Вчимось розв’язувати задачі.

Домашнє завдання

1. Опрацювати §30

2. Вправа  30 (4.5)

Зоряні системи - Галактики. Світ Галактик

 

26 квітня

Класна робота

Зоряні системи - Галактики. Світ Галактик

Актуалізація опорних знань і вмінь. Закінчіть фразу

1.     Розжарене небесне тіло, що випромінює світло – це…

2.     Умовна ділянка просторового скупчення зірок зоряного неба – це…

3.     Неозброєним оком можна побачити на небі -… зір.

4.     Насправді зір…, так, як є  безліч таких галактик як наша.

5.     Сонце у 1300 тис. разів більше за Землю за об’ємом і у 300 тис. разів більше за масою від Землі, що свідчить про те, що Сонце – це…

6.     Сонце знаходиться на …Галактики Чумацький шлях.

7.     Сонцю…мільярдів років.

8.     Сонце притягає до себе Землю. А чи притягуються зірки?

     Мотивація навчальної діяльності

            Звідки взявся Всесвіт? Це питання турбує людину з початку її існування і турбуватиме завжди. Вчені припускають, що все існуюче виникло в результаті Великого Вибуху близько 15 мільярдів років тому. Під час вибуху спочатку утворилися частинки світла, а потім усі інші частинки. Із цих первинних частинок сформувалися зорі, планети, галактики. Після Великого Вибуху Всесвіт постійно розширюється. Що входить до складу Всесвіту? Який він? Ці питання ми будемо розглядати на наших наступних уроках.

Вивчення нового матеріалу. Демонстрація відео фрагмента  з озвученням

    Галактики – це великі зоряні системи, у яких зірки пов’язані одна з одною силами гравітації, тобто притягання. Існують галактики, які включають трильйони зірок. Наша Галактика – Чумацький шлях – також досить велика: у ній понад 200 млрд. зірок. Сонячна система розташована на окраїні нашої Галактики особливо яскрава улітку: світла смуга з безлічі зірок, що проходить через усе нічне небо. Українці здавна називали її Чумацьким Шляхом.

     Учені вважають, що положення Сонячної системи на окраїні Галактики є сприятливим для нашої планети. Тут протягом багатьох мільярдів років не відбувалося космічних катастроф. Саме тому на Землі зявилося і збереглося життя. Можна сказати, що для подальшого існування або загибелі людської цивілізації – питання ставлення самих людей до природи та один одного.

     Найчисельніші  системи обєднання зірок налічують сотні тисяч об’єктів – це зоряні скупчення та асоціації. Кулясті зоряні скупчення складаються з мільйонів зірок. Розсіяні зоряні скупчення мають кілька тисяч об’єктів( Найяскравіші з них Плеяди – Стожари). У зоряні асоціації входять відносно молоді зорі, які мають спільне походження.

Перегляд відеоролика

Закріплення. 

 Як називаються великі зоряні системи?

         Як називається система, у якій ми живемо?

         Які існують види галактик?

Домашнє завдання

Опрацювати параграф 28 та письмово відповісти на запитання в кінці (стор. 143)

Контрольна робота. Тиск

 

2 квітня

Контрольна робота № 4

Варіант - 

  У зошитах виконуємо контрольну роботу. Будьте уважні.

Хлопчики виконують Варіант 1

Дівчатка виконують     Варіант -2

Варіант 2

Варіант 1

   Домашнє завдання

   Підготувати повідомлення на одну з вибраних тем 

на сторінці 198. 

Можна здати і в електронному вигляді, і як фото написанного повідомлення

Радіоактивність. Основний закон радіоактивного розпад

 

2 квітня

Класна робота

Тема уроку

Переглянути презентацію «Радіоактивність» за посиланням

Презентація

Вивчення нового матеріалу.

1.     Радіоактивність – це здатність ядер деяких хімічних елементів (материнське ядро) довільно перетворюватися на ядра інших елементів (дочірнє ядро) із випромінюванням мікрочастинок. При цьому деякі ядра випускають тільки α -частинки, інші — β -частинки, треті — і α -, і β -частинки.

2.     Причини радіоактивного розпаду

   Було встановлено, що під час радіоактивного випромінювання реалізується мрія алхіміків: випромінювання супроводжується пе­ретворенням одних хімічних елементів на інші.

    Намагаючись пояснити явища, що спостерігаються, Е. Резер­форд і його співробітник Ф.Содді висунули гіпотезу, відповідно до якої причиною радіоактивного випромінювання є мимовільний розпад атомів.

З гіпотези Резерфорда й Содді випливало, що кожен атом раді­оактивної речовини — це «сховище» енергії. Під час розпаду атома частина енергії зі «сховища» несеться α- і β-частками і γ-про­менями, а енергія, що залишилася, зберігається в новому атомі, що утворився в результаті розпаду. Стало очевидним, що енергія, що вивільнюється під час радіоактивного розпаду, міститься не просто в атомах, а в атомних ядрах.

3.     Період напіврозпаду

Резерфорд, досліджуючи перетворення радіоактивних речо­вин, установив дослідним шляхом, що їхня активність зменшуєть­ся з часом. Так, активність радону зменшується вдвічі вже за 1 хв.

Для кожної радіоактивної речовини існує визначений інтервал часу, протягом якого активність зменшується вдвічі.

Період напіврозпаду Т — це час, протягом якого розпадається половина наявного числа радіоактивних атомів.

    Наприклад, для ядраперіод напіврозпаду складає близько 1600 років. Отже, якщо взяти 1 г радію, то через 1600 років його буде 0,5 г, а через 3200 років — 0,25 г. Таким чином, вихідна кіль­кість радію повинна перетворитися на нуль через нескінченний проміжок часу.

    У різних речовин період напіврозпаду дуже різний: від міль­йонних часток секунди до мільярдів років. Чим менше період на­піврозпаду, тим активніше протікає розпад.

Пропоную закріпити свої знання переглянувши відео

Радіоактивність за 7 хвилин

Домашнє завдання 

Опрацювати параграф 40 та письмово виконати Вправу 40(4), стор. 236