Мета уроку: ознайомити учнів з основними поняттями, що характеризують механічний рух; увести поняття відносності механічного руху.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

План уроку:

Вивчення нового матеріалу

1. Механічний рух

Для чого треба вивчати механіку?

Знання механіки, насамперед, необхідно для пізнання навколишнього світу, тому що будь-яке явище у світі пов'язане з рухом. Власне кажучи, жодне явище природи не може бути зрозуміле без знання механіки.

Все наше життя з ранку й до вечора проходить у постійному русі: вранці ідемо до школи, після уроків — додому. Їдемо в автобусі, ідемо в туристичний похід, граємо у футбол — рух, рух, рух...

Якщо деяке тіло змінює своє положення в просторі, то про нього говорять, що воно здійснює механічний рух. Якщо така зміна відсутня, то це тіло вважається нерухомим, тобто таким, що перебуває у спокої.

·         Механічним рухом називають зміну з часом положення тіла в просторі відносно інших тел.

Зверніть увагу на слова «відносно інших тіл». Вони означають, що для того, щоб говорити про механічний рух, у просторі має бути, принаймні, два тіла: те, за яким спостерігають, і те, відносно якого розглядається положення першого тіла.

·         Тіло, відносно якого розглядається рух інших тіл, називають тілом відліку.

Великий російський поет О.С. Пушкін у своєму вірші так дав визначення руху:

— Движенья нет,— сказал мудрец брадатый.

Другой смолчал и стал пред ним ходить.

2. Відносність руху

  Відносність механічного руху означає, що те саме тіло рухається по-різному відносно різних тіл відліку або навіть може перебувати в спокої.

Вибір тіла відліку довільний і залежить від спостерігача. Наприклад, диспетчер, що регулює рух літаків, приймає за тіло відліку диспетчерську вежу. Капітан корабля під час плавання приймає за тіло відліку палубу судна, а під час швартування — пірс гавані.

Наприклад, пасажир у вагоні поїзда відносно столика перебуває в спокої, а відносно перону — рухається.

Відносність руху може допомогти нам «зупинити» автомобіль, що несеться, або «пересісти» з одного ядра на інше (про що повідав нам барон Мюнхгаузен). Можна прямо в польоті перекачувати пальне з одного літака в інший.

3. Траєкторія

Проведіть по аркушу паперу олівцем, і ви одержите лінію, у кожній точці якої побував кінчик олівця. Роблячи механічний рух, кожне тіло поступово переходить із однієї точки простору в іншу. Сукупність таких точок також створює лінію.

·         Лінію, уздовж якого рухається тіло, називають траєкторією руху тіла.

Форма траєкторії може бути будь-якою: пряма лінія, дуга окружності, парабола, ламана лінія. Тому за формою траєкторії рух тіл розділяється на прямолінійний та криволінійний.

Необхідно відзначити, що форма траєкторії залежить від вибору системи відліку, адже той самий рух у різних системах відліку може виглядати по-різному.

4. Пройдений шлях

Довжина відрізка траєкторії, описаної тілом, що рухається, згодом збільшується. Знаючи

початкове положення тіла, вид траєкторії й довжину її відрізка, можна визначити положення тіла в довільний момент часу.

·         Довжину траєкторії називають шляхом, пройденим тілом.

Шлях ми будемо позначати l. Одиницею шляху в СІ є метри (або кілометри, якщо мова йде, наприклад, про рух автомобіля).

5. Переміщення

З Ялти до Феодосії можна дістатися автомобілем по шосе або по морю кораблем. Очевидно, що при цьому й траєкторії руху, і пройдені автомобілем і кораблем шляхи будуть різними. З'єднаємо на карті Ялту й Феодосію спрямованим відрізком прямої. Тоді

·         переміщенням тіла називають спрямований відрізок, проведений з початкового положення тіла в його положення в даний момент часу.

Переміщення позначають символом s і характеризують числовим значенням (довжиною) і напрямком.

Величини, що характеризуються числовим значенням і напрямком, називають векторними. Числове значення векторної величини називають її модулем.

6. Матеріальна точка

Під час руху будь-якого тіла кожна його точка описує свою траєкторію. Але чи потрібно враховувати рух кожної точки тіла?

Якщо за даних умов руху можна знехтувати розмірами тіла, що рухається, то рух кожної його точки враховувати не обов'язково.

Наприклад, автомобіль рухається з Харкова в Київ, і цей же автомобіль паркується на автостоянці.

У першому випадку ми можемо знехтувати розмірами автомобіля, у другому — ні.

·         Тіло, розмірами якого в умовах даного завдання можна знехтувати, називають матеріальною точкою.

Таким чином, ми заміняємо реальне тіло його моделлю — матеріальною точкою.

Питання до учнів у ході викладу нового матеріалу

1. Чим тіла, що рухаються, відрізняються від нерухомих?
2. Для чого вибирають тіло відліку?
3. Як впливає вибір тіла відліку на опис механічного руху?
4. Чому не можна описати рух, не вказуючи часу?
5. Наведіть приклади прямолінійного й криволінійного рухів.

Які прилади використовуються для вимірювання шляху?

Закріплення вивченого матеріалу

1. Учимося розв’язувати завдання

1. За заданою траєкторією руху тіла знайдіть його переміщення, якщо початкова точка траєкторії А, а кінцева — D. Завдання розв’яжіть графічно.

2. Дівчинка проходить шлях від будинку до школи 250 м, а до музичного театру в тому ж напрямку — 670 м. Який шлях проходить дівчинка до музичного театру, якщо вона йде не з будинку, а прямо зі школи.

3. Накресліть траєкторію руху, за якого шлях перевищує модуль переміщення в 3 рази.

2. Поміркуй і відповідай

1. Наведіть два-три приклади тіл, відносно яких перебуває у стані спокою й відносно яких рухається земна куля.

2. Наведіть приклади руху, коли траєкторія тіла, що рухається, невидима.

3. Ви їдете в школу в автобусі. Назвіть тіла, відносно яких ви перебуваєте в стані спокою, а відносно яких — рухаєтеся.

Домашнє завдання-1

1. У-1: § 1.

2. Сб-1:

рів1 — № 1.1, 1.2, 1.4, 1.9, 1.15, 1.16.

рів2 — № 1.18, 1.21, 1.24, 1.29, 1.33, 1.34.

рів3 — № 1.36, 1.38, 1.40, 1.42, 1.43, 1.46.

Домашнє завдання-2

1. У-2: § 1.

2. Сб-2:

рів1 — № 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.9.

рів2 — № 1.10, 1.11, 1.12, 1.14, 1.16.

рів3 — № 1.19, 1.20, 1.21, 1.22, 1.25.

3. Д: Підготуватися до самостійної роботи № 1 «Відносність руху. Траєкторія й шлях».

Завдання для самостійної роботи № 1 «Відносність руху. Траєкторія й шлях»

Початковий рівень

1. Виберіть правильну відповідь.

Лінію, що описує тіло під час руху, називають...

А прямою лінією;

Б пройденим шляхом;

В траєкторією.

2. Виберіть правильну відповідь.

Довжину траєкторії, по якій рухається тіло протягом деякого проміжку часу, називають...

А пройденим шляхом;

Б прямою лінією;

В швидкістю.

Середній рівень

1. Коли говорять про швидкість автомобіля або поїзда, тіло відліку звичайно не вказують. Що мають на увазі в цьому випадку під тілом відліку? Чому ви так вважаєте?

2. Чи залежить форма траєкторії від вибору тіла відліку? Наведіть приклади.

Достатній рівень

1. Два автомобілі рухаються по прямолінійному шосе так, що певний час відстань між ними не змінюється. Укажіть, відносно яких тіл протягом цього часу кожний з них перебуває в спокої й відносно яких тіл вони рухаються.

2. Рухаються чи перебувають у спокої відносно одне одного пасажири метро, що знаходяться на двох ескалаторах, які: а) рухаються в одному напрямку; б) рухаються в різних напрямках?

Високий рівень

1. Спортсмен пропливає водяну доріжку в басейні 4 рази. Визначте шлях і модуль переміщення спортсмена, якщо довжина доріжки в басейні 50 м.

2. Автомобіль робить поворот ліворуч по дузі окружності радіусом 30 м. Намалюйте двома різними кольорами траєкторію лівого і правого передніх коліс при такому русі (розміром самих коліс знехтувати). Яке колесо пройшло більший шлях? Наскільки більший? Відстань між передніми колесами дорівнює 2 м.