ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УЧЕНИКА

Решение задач по теме: «Закон сохранения и превращения энергии»

Алгоритм решения задач

1.      Выбрать систему отсчета;

2.      Выбрать два или более таких состояний тел системы, чтобы в число их параметров входили как известные, так и искомые величины;

3.      Выбрать нулевой уровень отсчета потенциальной энергии;

4.      Определить, какие силы действуют на тела системы – потенциальные и непотенциальные;

5.      Если на тела системы действуют только потенциальные силы, записать закон сохранения механической энергии;

6.      Раскрыть значения энергии в каждом состоянии и, подставив их в уравнение закона сохранения энергии, решить уравнение относительно искомой величины.

Практикум решения задач: Знание и понимание

Задание №1: Внимательно прочтите условие двух задач и оформите в тетради  решение.

Задача №1

На какую высоту поднимется тело, подброшенное вертикально вверх, с начальной скоростью 20 м/с? При решении задачи не учитывается сопротивление воздуха.

Дано: V=20 м/c; h=?

Решение

Кинетическая энергия, полученная в броске, будет переходить постепенно в потенциальную энергию:

упрощаем это выражение до:

При упрощенных расчетах принято величину ускорения свободного падения (g) рассчитывать как 10 Н/кг.

Математически преобразуем формулу для нахождения h:

Ответ: высота подъема тела 20 метров.

Задача №2 Условие

Необходимо рассчитать жесткость пружины, если известно, что при растяжении ее на 20 см пружина приобрела потенциальную энергию упругодеформированного тела 20 Дж.

Дано: х=20 см=0,2 м; Е_р=20 Дж; k=?

Решение

умножаем правую и левую часть на 2, для получения промежуточной формулы:

выражаем величину k:

проверим размерность величины, которую получили:

Ответ: жесткость пружины равна .

Применение и анализ Задание №2: Реши задачу:

Группа «Инженер – конструктор»

С какой минимальной высоты должен начать движение велосипедист, чтобы проехать по «чертову колесу», диаметр которого d=20см? Сопротивление движению не учитывать. Группа «Специалист в машино-, авиа-, ракетостроении»

Вагон массой m=2·10⁴кг, двигаясь со скоростью, модуль которой v=1м/с, упирается в вертикальную стену, в результате чего сжимаются две параллельные буферные пружины жесткостью k=1·10⁶Н/м каждая. Найдите максимальную деформацию пружин.

Группа «Инженер – технолог»

Для выстрела пружину игрушечного пистолета жесткостью k=1·10⁴Н/м сжали на Δl=4см. Какую скорость при выстреле приобрела дробинка массой m=10г, если выстрел произведен в горизонтальном направлении?

Группа «Специалист по информатике и компьютерным технологиям»

В джунглях Тарзан разбегался до максимальной скорости vmax=8м/с, цеплялся за свешивающуюся вертикально вниз лиану и поднимался вверх. На какую максимальную высоту мог подняться Тарзан на лиане? Зависит ли высота от длины лианы?

Группа «Специалист в медицинской и биологической физике»

Лососям, идущим на нерест, приходится преодолевать водопады. С какой скоростью лосось должен выпрыгнуть из воды, чтобы преодолеть водопад высотой h=2м?

Задание №3: Найди соответствие:

Комета движется по эллиптической орбите вокруг Солнца. Как изменяются перечисленные в первом столбце таблицы физические величины во время приближения кометы к Солнцу, если считать, что неё действует только тяготение Солнца?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1.      не изменяется

2.      только увеличивается по модулю

3.      только уменьшается по модулю

4.      увеличивается по модулю и изменяется по направлению

5.      уменьшается по модулю и изменяется по направлению

6.      увеличивается по модулю, не изменяется по направлению

7.      уменьшается по модулю, не изменяется по направлению

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Задание №4: Составьте предложение:

Три слова: деформация, энергия, тело. Составить из них два предложения, причем слова можно употреблять в любом падеже и в любом склонении.

Задание №5: Решите филворд