Презентация "Изучение свободного падения и нахождение силы сопротивления воздуха" 6 класс
Подписи к слайдам:
- Исследовательская работа на тему : «Изучение свободного падения и нахождение силы сопротивления воздуха»
- Выполнила: Куркова Мария
- ученица 6-А класса
- МКОУ «СОШ № 16» ИМРСК
- Руководитель: О.Н. Куркова
- учитель физики
- Актуальность темы
- 14 октября 2012 года . Событие, привлёкшее внимание мировой общественности: австрийский экстремал Феликс Баумгартнер совершил исторический прыжок из стратосферы. Прыжок из космоса был совершен с высоты чуть более 39 км над Землей. Подняться на такую высоту спортсмену позволил стратостат, построенный для этих целей. Свободный полет длился 4 минуты 20 секунд. Уже спустя 48 секунд после начала падения экстремал преодолел звуковой барьер (1193 км/ч).
- Меня очень заинтересовала эта информация. Я думала: «Каково это: лететь с огромной высоты, что при этом можно ощущать, как сделать такой полёт безопасным?»
- Это удивительное событие заставило меня задуматься над вопросами:
- «Что такое свободное падение? Каковы закономерности свободного падения? Как парашют помогает мягкому и безопасному приземлению?»
- Австрийский экстремал Феликс Баумгартнер
- Объект исследования – свободное падение, сила сопротивления воздуха.
- Предмет исследования – ускорение свободного падения; работа, которую совершает сила сопротивления воздуха.
- Цели исследования:
- Приобретение знаний по теме «Свободное падение».
- Применение полученных знаний для объяснения интересующих меня вопросов.
- Задачи исследования:
- Ознакомиться с историей открытия свободного падения тел.
- Изучить основные понятия по теме.
- Провести самостоятельные измерения и убедиться в правильности теоретических знаний.
- Убедиться в том, что сила сопротивления воздуха помогает снизить скорость свободно падающего тела и «смягчить» падение.
- Попробовать свои силы в проведении физических экспериментов.
- Древнегреческий философ Аристотель знал, что камни падают быстрее, чем птичьи перья, а куски дерева - быстрее, чем опилки. Описывая, как падают тела, он высказал такое утверждение: «...направленное вниз движение куска свинца или золота или любого другого тела, наделенного весом, происходит тем быстрее, чем больше его размер...».
- На первый взгляд кажется, что всё верно.
- Галилео Галилей обобщил имеющиеся сведения и представления и критически их проанализировал, а затем описал и начал распространять то, что считал верным. Галилей понимал, что последователей Аристотеля сбивало с толку сопротивление воздуха. Он указал, что плотные предметы, для которых сопротивление воздуха несущественно, падают почти с одинаковой скоростью.
- Галилей вывел следующие законы падения тел для идеального случая:
- Все тела при падении движутся одинаково: начав падать одновременно, они движутся с одинаковой скоростью.
- Движение происходит с постоянным ускорением; темп увеличения скорости тела не меняется, т.е. за каждую последующую секунду скорость тела возрастает на одну и ту же величину.
- Исследование свободного падения тел
- Чтобы убедиться в том, что в отсутствии воздуха и легкие и тяжелые тела падают одинаково, я воспользовалась трубкой Ньютона. Откачав насосом воздух из трубки и закрыв кран после откачки, снова перевернув трубку, я увидела, что все тела падают с одинаковой скоростью и достигают дна трубки практически одновременно.
- Падение тел в безвоздушном пространстве под действием одной только силы тяжести называют свободным падением.
- Движение происходит с одинаковым ускорением свободного падения, Но это ускорение уменьшается с увеличением высоты над землёй.
- Теперь понятно, что на высоте 39 км ускорение свободного падения меньше, чем на поверхности Земли, но всё же очень значительное.
- Рекордный прыжок из стратосферы побил не один, а сразу несколько рекордов. Баумгартнер стал первым человеком, преодолевшим звуковой барьер без транспортного средства.
- Также экстремал совершил самый высотный прыжок с парашютом, осуществил самое быстрое свободное падение.
- Кроме того, австриец побил рекорд самого высокого полета на воздушном шаре. А максимальная скорость, которую развил Феликс Баумгартнер, составила 1342 км/ч – больше скорости звука!
- Теперь хорошо бы узнать, как парашют смягчает падение и делает приземление безопасным. В этом помогает работа силы сопротивления воздуха.
- Эксперимент, доказывающий существование силы сопротивления воздуха
- Отметив на ориентире высоту 1метр, затем с этой высоты 10 раз роняли линейку горизонтально и замеряли секундомером время. Вывели средние значение (таблица №1). Для сравнения и дальнейших расчётов проводим замер времени падения линейки вертикально (таблица №2)
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- Для расчётов нужно воспользоваться предположением: Вероятнее всего, уменьшение времени падения связано с тем, что при движении линейки плашмя она опирается на воздух и это уменьшает её скорость?
- Учитель посоветовала воспользоваться законом сохранения энергии : Энергия тела, поднятого на некоторую высоту над землёй (потенциальная) при падении полностью переходит в энергию движения (кинетическую).
- Рассчитаем их по формулам:
- Еp= mgh (потенциальная энергия)
- m- масса линейки, кг;
- g-ускорение свободного падения, g=9,8 м/с²
- h – высота , м
- Ek=mv²∕2 (кинетическая энергия)
- Здесь V – скорость – нужно вычислить по формуле: v=gt
- Работа силы сопротивления воздуха вычисляется как разность потенциальной и кинетической энергий.
- Асопр.=Ер-Ек .
- Найдём силу сопротивления воздуха по формуле:
- Fсопр.=А/h
- Найдём массу линейки с помощью электронных весов
- Расчеты по формулам
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- Я провела расчёты по формулам
- Выводы
- В ходе выполнения работы я :
- Познакомилась с историей открытия свободного падения тел;
- Исследовала зависимость ускорения свободного падения от массы тела;
- Рассчитала силу сопротивления воздуха, воспользовавшись законом сохранения энергии.
- В итоге оказалось:
- что свободное падение – движение равноускоренное;
- ускорение свободного падения не зависит от массы тела;
- Действие парашютов основано на применении силы сопротивления воздуха.
- Список использованной литературы:
- Я.И. Перельман Занимательная физика. Уфа: Слово,1993.
- Википедия. Электронная энциклопедия.
- Перышкин А.В., Гутник Е.М. Физика. 9 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. Дрофа, Москва, 2003.
- Учебное электронное издание «Физика». Интерактивный курс физики для 7-11 классов.
- Храмов Ю.А. Физики. Биографический справочник. Москва, «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, 1983.
Физика - еще материалы к урокам:
- Презентация "Научно - практическая конференция «Тепловые двигатели»" 8 класс
- Конспект урока "Восхождение" 7 класс
- Конспект урока "Колебательное движение. Гармонические колебания. Величины, характеризующие гармонические колебания" 9 класс
- Игра "Турнир Архимед" 7 класс
- Презентация "Своя игра. Физика" 7 класс
- Интеллектуальная игра по физике "Притяжение Земли"
