Маршрутный лист изучения темы "Сила упругости" по физике в 10 классе

История с "падающим яйцом"

         Одна группа учёных решила выяснить, как можно защитить яйцо от разбивания при падении. Ведь яйца легко разбиваются, если упадут с высоты. Было интересно найти способы сохранить яйцо  даже при падении с большой высоты.

         Учёные обсуждали, какие материалы могли бы амортизировать удар в момент падения. Они предложили несколько интересных подходов…

         Пена: обладает хорошими амортизирующими свойствами. Когда яйцо падает, пена сжимается и поглощает ударную силу, позволяя яйцу оставаться невредимым.

         Шарики: маленькие пластиковые или воздушные шарики. Шарики могут создавать упаковку вокруг яйца, и когда оно падает, шарики смягчают удар и распределяют силу, действующую на яйцо.

         Мягкие ткани, такие как фланель: Этими материалами можно обернуть яйцо и обеспечить защитный слой. Когда яйцо падает, ткань помогает ослабить силу удара.

         Все эти материалы работают на основе принципа упругости. Когда яйцо падает, оно вызывает удар на поверхности, и эти амортизирующие материалы сжимаются или деформируются, чтобы поглотить часть удара. Таким образом, во время падения сила, действующая на яйцо, уменьшается, и оно остается целым.

         Проведя эксперименты, ученые обнаружили, что яйцо, защищенное пеной или шариками, сохранилось почти без повреждений.

         Эта история показывает, как наука может помочь решить практические проблемы и продемонстрировать важные физические принципы, такие как сила упругости и амортизация удара.

Маршрутный лист для изучения темы "Сила упругости"

Цель: Понять, что такое сила упругости, как она возникает и как применяется в различных ситуациях.

Конспект:

Деформация – изменение формы или объёма тела.

Упругая деформация – тело восстанавливает свою форму после прекращения силы.

 Сила упругости — это сила, с которой тело сопротивляется деформации (изменению формы) при наличии внешней нагрузки. Она возникает в упругих телах (например, пружинах).

Закон Гука: при упругой деформации растяжения или сжатия сила упругости прямо пропорциональна модулю изменения длины тела и зависит от его жесткости.

Формула: F = kгде F  — сила упругости, k — коэффициент жесткости (характеризует материал),

x — удлинение или укорочение тела от его первоначальной длины.

Сила упругости направлена в сторону, противоположную деформации.

2. Вопросы:

1.Что такое деформация,  какие её  типы бывают?

2.Как вы можете определить, что ваше тело – упругое или нет?

3.Что произойдет с пружиной, если к ней приложить слишком большую силу?

4.Как можно на практике найти коэффициент жесткости пружины?

3. Задачи для самостоятельного решения

Задача 1: Пружина с коэффициентом жесткости k = 200 Н/м была растянута на 0.05 м. Найдите силу упругости, действующую в пружине.

Дано:                    Решение:

к=200 н/м            F=k│x│

х=0,05м                F=200Н/м ∙0,05м=10 Н

Найти Fупр

Ответ: 10 Н

Задача 2: Пружина под действием силы в 30 Н укоротилась на 10см. Найдите коэффициент жесткости k пружины.

Задача 3: Пружина сжата под действием силы 50 Н. Жесткость k=250 Н/м. На сколько сантиметров сократилась пружина?

4. Домашнее задание

Прочитайте §34-35

Объясните, чем отличаются упругая и неупругая деформация.

Как изменится сила упругости, если увеличить коэффициент жесткости пружины?

Решить  задачи:

1. Пружина в 10 см длиной при нагрузке 20 Н удлиняется на 0.02 м. Найдите её коэффициент жесткости.

2. Сложили две пружины с коэффициентами жесткости k₁ = 150 Н/м и  к₂ = 200 Н/м последовательно. Какой получится общий коэффициент жесткости?

"Упругость в жизни":

Найти 5 примеров использования силы упругости в домашних предметах, спортинвентаре, игрушках или в окружающем мире.