Презентация по физике на тему физика в игрушках
Обновлено: 27.04.2024
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
Курс повышения квалификации
Информационные технологии в деятельности учителя физики
Курс повышения квалификации
Интерактивные технологии в обучении и воспитании
Курс повышения квалификации
Особенности методической работы в онлайн-образовании
«Домашнее обучение. Лайфхаки для родителей»
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Описание презентации по отдельным слайдам:
Проект
«Физика в детских игрушках»
Подготовила: Черепанова Анастасия
Учитель физики : Овчинникова Т.В.
Цель работы: рассмотреть применение физических явлений и законов в практической деятельности человека на примере создания детских игрушек.
Объект исследования- физические явления и законы, используемые в устройстве и работе детских игрушек.
Предмет исследования- детские игрушки
Группы игрушек
1. Игрушки, действие которых основано на существовании архимедовой силы и атмосферного давления
2. Заводные игрушки
3. Инерционные игрушки
4. Игрушки, действие которых основано на различном положении центра тяжести
5. Звуковые игрушки
6. Электрические и магнитные игрушки
7. Игрушки, действие которых основано на законах оптики
8. Гироскопические игрушки
Практическая часть. Изготовление игрушки «куклы-неваляшки»
«Неваляшка» - полое округлое тело, в котором центр тяжести максимально опущен вниз, таким образом, что при наклоне корпуса груз приподнимается и стремится вернуть куклу в вертикальное положение. При всяком наклоне неваляшки её центр тяжести повышается. Это вызывает самостоятельное движение игрушки к исходному положению наиболее устойчивого равновесия, при котором центр тяжести расположен ниже.
Эта работа доступна людям всех возрастов, ведь для объяснения работы многих детских игрушек достаточно знаний школьного курса физики.
- подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
- по всем предметам 1-11 классов
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
«Такие разные дети: преимущества тьюторской позиции учителя»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Дистанционные курсы для педагогов
311 лекций для учителей,
воспитателей и психологов
Получите свидетельство
о просмотре прямо сейчас!
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
5 917 442 материала в базе
«Интеграция современного искусства в детское творчество»
Свидетельство и скидка на обучение
каждому участнику
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
- ЗП до 91 000 руб.
- Гибкий график
- Удаленная работа
Другие материалы
- Учебник: «Физика», Белага В.В., Ломаченков И.А., Панебратцев Ю.А.
- Тема: 30. Свет. Источники света
- Учебник: «Физика (базовый уровень)», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. / Под ред. Парфентьевой Н.А.
- Тема: Коэффициент полезного действия (КПД) тепловых двигателей
- Учебник: «Физика (базовый уровень)», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. / Под ред. Парфентьевой Н.А.
- Тема: Коэффициент полезного действия (КПД) тепловых двигателей
- Учебник: «Физика (базовый уровень)», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. / Под ред. Парфентьевой Н.А.
- Тема: § 97. Методы наблюдения и регистрации элементарных частиц
«Практический подход в работе с утратой смысла жизни: логотерапия»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Вам будут интересны эти курсы:
- Курс повышения квалификации «Информационные технологии в деятельности учителя физики»
- Курс повышения квалификации «Педагогическая риторика в условиях реализации ФГОС»
- Курс повышения квалификации «Введение в сетевые технологии»
- Курс повышения квалификации «Специфика преподавания конституционного права с учетом реализации ФГОС»
- Курс повышения квалификации «Разработка бизнес-плана и анализ инвестиционных проектов»
- Курс повышения квалификации «ЕГЭ по физике: методика решения задач»
- Курс профессиональной переподготовки «Управление ресурсами информационных технологий»
- Курс повышения квалификации «Мировая экономика и международные экономические отношения»
- Курс профессиональной переподготовки «Управление информационной средой на основе инноваций»
- Курс профессиональной переподготовки «Осуществление и координация продаж»
- Курс профессиональной переподготовки «Организация маркетинговой деятельности»
- Курс профессиональной переподготовки «Информационная поддержка бизнес-процессов в организации»
- Курс повышения квалификации «Информационная этика и право»
Оставьте свой комментарий
- 22.03.2021 126
- PPTX 2.5 мбайт
- Оцените материал:
Настоящий материал опубликован пользователем Овчинникова Татьяна Владимировна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Автор материала
40%
Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов
Дистанционные курсы
для педагогов
663 курса от 690 рублей
Выбрать курс со скидкой
Выдаём документы
установленного образца!
62 минуты
«Особенности обучения и адаптация к школе детей с УО в начале года»
46 минут
«Использование арсенала компьютерных программ в коррекции нарушений речи у младших школьников»
83 минуты
«Особенности современного и будущего рынка труда. Что важно знать о будущем педагогу, родителю, подростку для выбора профессии сегодня?»
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
Курс повышения квалификации
Информационные технологии в деятельности учителя физики
Курс повышения квалификации
Интерактивные технологии в обучении и воспитании
Курс повышения квалификации
Особенности методической работы в онлайн-образовании
«Домашнее обучение. Лайфхаки для родителей»
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Описание презентации по отдельным слайдам:
Физика в игрушках
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы «Физика в игрушках» в том, что детство было у каждого и интерес к строению поющей, либо просто движущейся игрушки не уменьшается с возрастом.
Разбираясь в принципах работы игрушек, можно лучше понять и одну из самых серьезных наук — физику, которая коренным образом изменила быт человека за последние несколько десятков лет.
ГИПОТЕЗА
Если игрушка интересна
своей подвижностью,
музыкальностью детям,
то она интересна взрослым
своей физической составляющей.
Цели работы
Показать игрушки не как забаву, а как науку.
Показать физику не как науку, а как забаву.
Объяснить принцип действия игрушек на основе законов физики.
Исследовать, а знают ли ученики нашей школы (7-10 классы), какой физический принцип лежит в основе действия той или иной игрушки.
ДЕЛЕНИЕ ИГРУШЕК ПО ГРУППАМ
Игрушки, действие которых основано на существовании архимедовой силы и атмосферного давления
Заводные игрушки
Инерционные игрушки
Игрушки, действие которых основано на различном положении центра тяжести
Звуковые игрушки
Электрические и магнитные игрушки
Игрушки, действие которых основано на законах оптики
Гироскопические игрушки
Для изучения мы выбрали
такие игрушки, как:
Кукла – неваляшка
Йо-йо
Калейдоскоп
Инерционная машинка
Закон отражения
Лучи, падающий и отраженный, лежат в одной плоскости с перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред в точке падения луча.
Угол падения равен
углу отражения
принцип работы калейдоскопа
Это оптический прибор, в основе действия которого
лежит принцип отражения света от плоских зеркал,
образующих между собой угол
Калейдоскоп
Узоры в калейдоскопе практически никогда не
повторяются. Если у вас есть калейдоскоп с20
стеклышками, и вы будете поворачивать его
10 раз в минуту, то вам понадобится 500 000
миллионов лет, чтобы просмотреть все узоры.
Йо-йо
Йо-йо возвращающееся в руку
Йо-йо не возвращающееся в руку
Условия равновесия тел
Виды равновесия
1. Безразличное равновесие
2. Устойчивое равновесие
3. Неустойчивое равновесие
Неваляшка
Полое округлое тело, в котором центр тяжести максимально опущен вниз, таким образом, что при наклоне корпуса груз приподнимается и стремится вернуть куклу в вертикальное положение
«Продвинутые варианты» неваляшек
Движение по инерции
Явление сохранения скорости тела при
отсутствии действия на него других тел и
изменение скорости только при действии
других тел называют инерцией тел,
а движение при отсутствии действия
на тело других тел
называют движением по инерции.
Инерционная машинка
В основе устройства машинки находится инерционный двигатель – это безпружинный механизм, использующий инерцию маховика, приведенного в быстрое вращение.
Основные детали инерционного двигателя – это ротор и червячный редуктор.
Ротор
Червячный редуктор
Результаты анкетирования
учащихся
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В теоретической части работы мы узнали, что:
в основе устройства калейдоскопа лежит принцип
отражения света;
в основе устройства «йо-йо» – превращение
энергии;
в основе устройства инерционной машинки –
движение по инерции;
а неваляшка работает на основе принципа
устойчивого равновесия тел.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В практической части работы
мы установили, что
большая часть из опрошенных
учеников 7-10 классов знают
принципы работы
детских игрушек.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На примере простых игрушек,
которые есть в любом доме,
где только живут дети, мы показали, что
физика – это не только наука о природе, а
ещё и то, что её законы лежат в основе
всех действующих тел, придуманных
человеком для того, чтобы его жизнь была
более удобной и интересной.
И снова новый узор
Так вот ты какой, йо-йо!
- подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
- по всем предметам 1-11 классов
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
«Такие разные дети: преимущества тьюторской позиции учителя»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Дистанционные курсы для педагогов
Видеолекции для
профессионалов
- Свидетельства для портфолио
- Вечный доступ за 120 рублей
- 311 видеолекции для каждого
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
5 917 442 материала в базе
Материал подходит для УМК
«Физика», Перышкин А.В.
§63 Центр тяжести тела
«Интеграция современного искусства в детское творчество»
Свидетельство и скидка на обучение
каждому участнику
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
- ЗП до 91 000 руб.
- Гибкий график
- Удаленная работа
Другие материалы
- Учебник: «Физика», Перышкин А.В.
- Тема: §64 Условия равновесия тел
- Учебник: «Физика», Перышкин А.В.
- Тема: §26 Сила упругости. Закон Гука
- Учебник: «Физика», Перышкин А.В.
- Тема: §26 Сила упругости. Закон Гука
- Учебник: «Физика», Перышкин А.В.
- Тема: Глава 1. Первоначальные сведения о строении вещества
- Учебник: «Физика», Перышкин А.В.
- Тема: §64 Условия равновесия тел
- Учебник: «Физика», Перышкин А.В.
- Тема: §22 Плотность вещества
- Учебник: «Физика», Перышкин А.В.
- Тема: §35 Давление. Единицы давления
- Учебник: «Физика», Перышкин А.В.
- Тема: §39 Давление в жидкости и газе
«Практический подход в работе с утратой смысла жизни: логотерапия»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Вам будут интересны эти курсы:
- Курс повышения квалификации «Информационные технологии в деятельности учителя физики»
- Курс повышения квалификации «Основы туризма и гостеприимства»
- Курс профессиональной переподготовки «Организация логистической деятельности на транспорте»
- Курс профессиональной переподготовки «Организация менеджмента в туризме»
- Курс повышения квалификации «ЕГЭ по физике: методика решения задач»
- Курс профессиональной переподготовки «Управление ресурсами информационных технологий»
- Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности помощника-референта руководителя со знанием иностранных языков»
- Курс повышения квалификации «Мировая экономика и международные экономические отношения»
- Курс профессиональной переподготовки «Корпоративная культура как фактор эффективности современной организации»
- Курс профессиональной переподготовки «Управление информационной средой на основе инноваций»
- Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности специалиста оценщика-эксперта по оценке имущества»
- Курс профессиональной переподготовки «Организация и управление службой рекламы и PR»
- Курс профессиональной переподготовки «Гражданско-правовые дисциплины: Теория и методика преподавания в образовательной организации»
Оставьте свой комментарий
- 29.12.2017 7477
- PPTX 5.1 мбайт
- 92 скачивания
- Рейтинг: 4 из 5
- Оцените материал:
Настоящий материал опубликован пользователем Лосева Людмила Анатольевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Автор материала
40%
Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов
Дистанционные курсы
для педагогов
663 курса от 690 рублей
Выбрать курс со скидкой
Выдаём документы
установленного образца!
74 минуты
«Психолого-педагогические аспекты инклюзивного образования по ФГОС»
28 минут
«Навыки эффективного решения проблем»
98 минут
«Внеурочная деятельность как компонент формирования экологической грамотности школьников»
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
Курс повышения квалификации
Информационные технологии в деятельности учителя физики
Курс повышения квалификации
Интерактивные технологии в обучении и воспитании
Курс повышения квалификации
Особенности методической работы в онлайн-образовании
«Домашнее обучение. Лайфхаки для родителей»
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Описание презентации по отдельным слайдам:
Гипотеза: если игрушка интересна своей подвижностью, музыкальностью детям, то она интересна взрослым своей физической составляющей. Кубик пластмассовый цветной. Какая тут физика? Ребенок кинул этот же кубик в сторону – закон сохранения энергии, или толкнул его по полу – кинетическая энергия, сила трения и т.д. Вся наша жизнь состоит из физических законов и любое наше перемещение можно объяснить с помощью физики.
Анкетирование «ФИЗИКА В ИГРУШКАХ» (опрошенных 33 ученика 7, 9-11 классов) 1. Какая игрушка тебе в детстве нравилась больше всего? А) неваляшка Б) погремушка В) дудочка Г) резиновый шарик Д) свой ответ 2. Какой физический принцип действует в неваляшке? А) движение по инерции Б) сила трения В) сила тяжести Г) устойчивое равновесие 3. Какой физический принцип действует на резиновый мячик, ели его опустить в воду? А) выталкивающая сила Б) сила Архимеда В) равновесие Г) давление 4. Если ты в детстве разбирал игрушку, то ты это делал для того, чтобы: А) изучить её внутреннее строение Б) понять принцип её работы В) родители пожалели и купили новую игрушку Г) она тебе не нравилась 5. Можешь ли ты сам сделать игрушку? Да нет 6. Если можешь, то какую? 7. Нужны ли тебе для этого знания законов физики? да нет
Деление игрушек по группам Название группы Основа принципа их работы Виды игрушек Плавающие игрушки Игрушки, действие которых основано на существовании архимедовой силы и атмосферного давления Надувные “спасательные” круги, кораблики, лодочки, резиновые (полые) игрушки - уточки, лягушки и т.д., водяные пистолеты 2.Игрушки, действиекоторых основано на различном положении центра тяжести Равновесие тел.Если тело покоится, значит, оно находится в состоянии равновесия. Устойчивое равновесие.Если пытаться вывести тело из состояния устойчивого равновесия, то обязательно возникает сила, возвращающая его в исходное равновесное состояние. Кукла-неваляшка, бабочка-балансир, кукла, с закрывающимися глазами, клоун на проволоке 3. Гироскопическиеигрушки Причина устойчивости вращения связана с законом сохранения момента количества движения. Юла, волчок,блейды
Деление игрушек по группам Название группы Основа принципа их работы Виды игрушек 4. Инерционныеигрушки В основе принципа действия игрушек лежит движение по инерции лежит Автомобили, самолеты 5. Заводныеигрушки Внутри этих игрушек - пружина. Сжатая пружина обладает потенциальной энергией, за счет которой тело может совершать работу. В основе работы этих игрушек лежит закон сохранения механической энергии. Машины, зверюшки, железная дорога, заводная лодочка с гребцом 6. Звуковыеигрушки Причиной музыкальных звуков, является колеблющийся воздух внутри игрушки. Погремушки, свирель, пищащие игрушки, говорящие куклы
Деление игрушек по группам Название группы Основа принципа их работы Виды игрушек 7. Электрическиеигрушки Внутри этих игрушек батарейки - химические источники тока. Электрический ток оказывает различные действия: тепловое, магнитное, механическое. Электрическая железная дорога, электрические автомобили, роботы, детский телефон 8. Магнитныеигрушки В этих игрушках используется свойство магнитов притягивать к себе некоторые железосодержащие материалы. Игра “Рыболов”, магнитные шашки и шахматы, нарды 9. Игрушки, действие которых основано на законах оптики Принцип отражения света от зеркальной поверхности лежит в основе работы калейдоскопа. Калейдоскоп, детские бинокли и подзорные трубы, детские фотоаппараты и камеры.
Результаты анкетирования 1. Какая игрушка тебе в детстве нравилась больше всего? 2. Какой физический принцип действует в неваляшке?
Результаты анкетирования 3. Какой физический принцип действует на резиновый мячик, ели его опустить в воду? 4. Если ты в детстве разбирал игрушку, то ты это делал для того, чтобы:
Результаты анкетирования 5. Можешь ли ты сам сделать игрушку? 6. Если можешь, то какую? 7. Нужны ли тебе для этого знания законов физики?
Изготовление игрушки Игрушка «Медуза» Оборудование: пластиковая бутылка клей-пистолет ножницы свеча нитки, атласные ленты. Основа принципа игрушки: условия плавания тел.
Изготовление игрушки Игрушки на магнитном взаимодействии Оборудование: два пластиковых яйца; пластилин; четыре керамических магнита; картон; фломастеры; скотч; ножницы. Основа принципа игрушки: взаимодействие магнитных полюсов
Изготовление игрушки Игрушки, действие которых основано на состоянии устойчивого равновесия: а) игрушка "Ванька-встанька« Оборудование: пластиковое яйцо от киндер- сюрприза; нож; гипс; бумагу; краски; лак; клей; свинцовую дробь; стеариновую стружку. Основа принципа игрушки: устойчивое равновесие
Игрушки, действие которых основано на состоянии устойчивого равновесия: б) игрушка «Стрекоза» Оборудование: картон; пластилин; ножницы. Основа принципа игрушки: устойчивое равновесие Изготовление игрушки
Игрушка «Волчок» Оборудование: деревянная шпажка; картонный диск; клей. Основа принципа игрушки: закон сохранения момента количества движения. Изготовление игрушки
Игрушка «Катушка-ползушка» Оборудование: деревянная катушка; гвоздь; резинка; мыло; спичка; крючок. Основа принципа игрушки: использование силы трения и силы упругости. Изготовление игрушки
Выводы: на примере простых игрушек я показал, что физика – это не только наука о природе, а ещё и то, что её законы лежат в основе всех действующих тел, придуманных человеком для того, чтобы его жизнь была более удобной и интересной была выделена классификация игрушек я показал игрушки не как забаву, а как физику и физику не как науку, а как забаву знают принципы работы детских игрушек, и большинство также интересовались устройством и принципами работы игрушек ещё в раннем детстве. я изготовил лишь несколько игрушек, объяснив их принцип действия изучение принципа действия игрушек показало, что законы физики находят широкое применение.
Презентация проектно - исследовательской работы учащихся седьмого класса по физике. Исследование принципа действия игрушки неволяшки.
Просмотр содержимого документа
«Презентация проектно - исследовательской работы: "Физика в игрушке."»
Физика в игрушке НЕВАЛЯШКЕ
Авторы работы
учащиеся 7 «А» класса:
Мищенко Екатерина
Чичерина Мария
Фофанов Георгий
Мартишонок Анна
Цель работы:
Выяснить, каким физическим законам подчинено поведение этой игрушки.
- 1. Познакомиться с понятием центра тяжести тела и
- правилами его нахождения.
- 2. Познакомиться с видами равновесия существующего в
- природе.
- 3. Изучить историю появления игрушки «Неваляшки» в
- России.
4. Изучить принципы работы игрушки «Неваляшки».
- 1. Знакомство с литературой и Интернет – источниками по
- исследуемым вопросам.
- 2. Создание компьютерной презентации по результатам
- выполненной работы.
3. Создание модели «Неваляшки» собственными руками.
Центр тяжести:
Центр тяжести – это точка, через которую при любом положении тела проходит линия действия его силы тяжести.
Центром тяжести твердого тела называется неизменно связанная с этим телом точка С, через которую проходит линия действия равнодействующей сил тяжести данного тела, при любом положении тела в пространстве.
Центр тяжести применяется при исследовании устойчивости положений равновесия тел и сплошных сред, находящихся под действием сил тяжести
Методы определения центра тяжести тел:
Метод симметрии. Если однородное тело имеет плоскость, ось или центр симметрии, то центр тяжести тела лежит соответственно в этой плоскости, на этой оси или в этом центре. Например, центр тяжести однородного круглого конуса лежит на его оси, а центр тяжести однородного шара — в его центре.
Метод группировки. Если тело можно разбить на конечное число таких частей, для каждой из которых положение центра тяжести известно, то координаты центра тяжести тела могут быть определены, и притом точно, непосредственно по формулам, если рассматривать в них:
координаты - й частицы тела; вес - й частицы тела,
а вес всего тела.
Виды равновесия:
Равновесие тела называют устойчивым, если при отклонении от него возникают силы, возвращающие тело в положение равновесия (рис. 1 положение 2). В устойчивом равновесии центр тяжести тела занимает самое низшее из всех близких положений. Положение устойчивого равновесия связано с минимумом потенциальной энергии по отношению ко всем близким соседним положениям тела.
Равновесие тела называют неустойчивым , если при самом незначительном отклонении от него равнодействующая действующих на тело сил вызывает дальнейшее отклонение тела от положения равновесия (рис. 1 положение 1). В положении неустойчивого равновесия высота центра тяжести максимальна и потенциальная энергия максимальна по отношению к другим близким положениям тела.
Равновесие, при котором смещение тела в любом направлении не вызывает изменения действующих на него сил и равновесие тела сохраняется, называют безразличным (рис. 1 положение 3). Безразличное равновесие связано с неизменной потенциальной энергией всех близких состояний, и высота центра тяжести одинакова во всех достаточно близких положениях.
Неустойчивое
Безразличное
Тело, имеющее ось вращения (например, однородная линейка, которая может вращаться вокруг оси, проходящей через точку О, изображенная на рисунке 2), находится в равновесии, если вертикальная прямая, проходящая через центр тяжести тела, проходит через ось вращения. Причем если центр тяжести С выше оси вращения (рис. 2,1), то при любом отклонении от положения равновесия потенциальная энергия уменьшается и момент силы тяжести относительно оси О отклоняет тело дальше от положения равновесия. Это неустойчивое положение равновесия. Если центр тяжести находится ниже оси вращения (рис. 2,2), то равновесие устойчивое. Если центр тяжести и ось вращения совпадают (рис. 2,3), то положение равновесия безразличное.
Тело, имеющее площадь опоры, находится в равновесии, в том случае, если вертикальная прямая, проходящая через центр тяжести тела, не выходит за пределы площади опоры этого тела. То есть за пределы контура образованного точками соприкосновения тела с опорой. Равновесие в этом случае зависит не только от расстояния между центром тяжести и опорой (т.е. от его потенциальной энергии в гравитационном поле Земли), но и от расположения и размеров площади опоры этого тела. На рисунке 2 изображено тело, имеющее форму цилиндра. Если его наклонить на малый угол, то оно возвратится в исходное положение 1 или 2. Если же его отклонить на угол (положение 3), то тело опрокинется. При заданной массе и площади опоры, устойчивость тела тем выше, чем ниже расположен его центр тяжести. То есть чем меньше угол между прямой, соединяющей центр тяжести тела и крайнюю точку соприкосновения площади опоры с горизонтальной плоскостью.
Принцип действия НЕВАЛЯШКИ:
Неваляшка является примером гениальной инженерной конструкции. Это конструкторское решение используется в судостроении. В чем суть этой конструкции? Мы знаем, что тело имеет устойчивое положение при условии, когда точка опоры находится выше центра тяжести. В неваляшке все наоборот, но свалить ее нельзя, она упорно возвращается в вертикальное положение. Дело в том, что форма нижней части и груза выбрана так, что при наклоне точка опоры смещается в сторону наклона, и между векторами силы тяжести и реакции опоры начинают действовать через рычаг, неваляшка стремится занять такое положение, когда эти векторы совпадут по линии между точкой опоры и центром тяжести. Это возможно только при вертикальном положении неваляшки. У кораблей и судов центр тяжести всегда выше центра давления (опоры), но они сохраняют остойчивость даже при значительном крене корпуса, здесь тоже действует принцип неваляшки .
Презентация проектно - исследовательской работы учащихся седьмого класса по физике. Исследование принципа действия игрушки неволяшки.
Просмотр содержимого документа
«Презентация проектно - исследовательской работы: "Физика в игрушке."»
Физика в игрушке НЕВАЛЯШКЕ
Авторы работы
учащиеся 7 «А» класса:
Мищенко Екатерина
Чичерина Мария
Фофанов Георгий
Мартишонок Анна
Цель работы:
Выяснить, каким физическим законам подчинено поведение этой игрушки.
- 1. Познакомиться с понятием центра тяжести тела и
- правилами его нахождения.
- 2. Познакомиться с видами равновесия существующего в
- природе.
- 3. Изучить историю появления игрушки «Неваляшки» в
- России.
4. Изучить принципы работы игрушки «Неваляшки».
- 1. Знакомство с литературой и Интернет – источниками по
- исследуемым вопросам.
- 2. Создание компьютерной презентации по результатам
- выполненной работы.
3. Создание модели «Неваляшки» собственными руками.
Центр тяжести:
Центр тяжести – это точка, через которую при любом положении тела проходит линия действия его силы тяжести.
Центром тяжести твердого тела называется неизменно связанная с этим телом точка С, через которую проходит линия действия равнодействующей сил тяжести данного тела, при любом положении тела в пространстве.
Центр тяжести применяется при исследовании устойчивости положений равновесия тел и сплошных сред, находящихся под действием сил тяжести
Методы определения центра тяжести тел:
Метод симметрии. Если однородное тело имеет плоскость, ось или центр симметрии, то центр тяжести тела лежит соответственно в этой плоскости, на этой оси или в этом центре. Например, центр тяжести однородного круглого конуса лежит на его оси, а центр тяжести однородного шара — в его центре.
Метод группировки. Если тело можно разбить на конечное число таких частей, для каждой из которых положение центра тяжести известно, то координаты центра тяжести тела могут быть определены, и притом точно, непосредственно по формулам, если рассматривать в них:
координаты - й частицы тела; вес - й частицы тела,
а вес всего тела.
Виды равновесия:
Равновесие тела называют устойчивым, если при отклонении от него возникают силы, возвращающие тело в положение равновесия (рис. 1 положение 2). В устойчивом равновесии центр тяжести тела занимает самое низшее из всех близких положений. Положение устойчивого равновесия связано с минимумом потенциальной энергии по отношению ко всем близким соседним положениям тела.
Равновесие тела называют неустойчивым , если при самом незначительном отклонении от него равнодействующая действующих на тело сил вызывает дальнейшее отклонение тела от положения равновесия (рис. 1 положение 1). В положении неустойчивого равновесия высота центра тяжести максимальна и потенциальная энергия максимальна по отношению к другим близким положениям тела.
Равновесие, при котором смещение тела в любом направлении не вызывает изменения действующих на него сил и равновесие тела сохраняется, называют безразличным (рис. 1 положение 3). Безразличное равновесие связано с неизменной потенциальной энергией всех близких состояний, и высота центра тяжести одинакова во всех достаточно близких положениях.
Неустойчивое
Безразличное
Тело, имеющее ось вращения (например, однородная линейка, которая может вращаться вокруг оси, проходящей через точку О, изображенная на рисунке 2), находится в равновесии, если вертикальная прямая, проходящая через центр тяжести тела, проходит через ось вращения. Причем если центр тяжести С выше оси вращения (рис. 2,1), то при любом отклонении от положения равновесия потенциальная энергия уменьшается и момент силы тяжести относительно оси О отклоняет тело дальше от положения равновесия. Это неустойчивое положение равновесия. Если центр тяжести находится ниже оси вращения (рис. 2,2), то равновесие устойчивое. Если центр тяжести и ось вращения совпадают (рис. 2,3), то положение равновесия безразличное.
Тело, имеющее площадь опоры, находится в равновесии, в том случае, если вертикальная прямая, проходящая через центр тяжести тела, не выходит за пределы площади опоры этого тела. То есть за пределы контура образованного точками соприкосновения тела с опорой. Равновесие в этом случае зависит не только от расстояния между центром тяжести и опорой (т.е. от его потенциальной энергии в гравитационном поле Земли), но и от расположения и размеров площади опоры этого тела. На рисунке 2 изображено тело, имеющее форму цилиндра. Если его наклонить на малый угол, то оно возвратится в исходное положение 1 или 2. Если же его отклонить на угол (положение 3), то тело опрокинется. При заданной массе и площади опоры, устойчивость тела тем выше, чем ниже расположен его центр тяжести. То есть чем меньше угол между прямой, соединяющей центр тяжести тела и крайнюю точку соприкосновения площади опоры с горизонтальной плоскостью.
Принцип действия НЕВАЛЯШКИ:
Неваляшка является примером гениальной инженерной конструкции. Это конструкторское решение используется в судостроении. В чем суть этой конструкции? Мы знаем, что тело имеет устойчивое положение при условии, когда точка опоры находится выше центра тяжести. В неваляшке все наоборот, но свалить ее нельзя, она упорно возвращается в вертикальное положение. Дело в том, что форма нижней части и груза выбрана так, что при наклоне точка опоры смещается в сторону наклона, и между векторами силы тяжести и реакции опоры начинают действовать через рычаг, неваляшка стремится занять такое положение, когда эти векторы совпадут по линии между точкой опоры и центром тяжести. Это возможно только при вертикальном положении неваляшки. У кораблей и судов центр тяжести всегда выше центра давления (опоры), но они сохраняют остойчивость даже при значительном крене корпуса, здесь тоже действует принцип неваляшки .
Читайте также: