Тема уроку: Інерціальні системи відліку. Перший закон Ньютона
Мета уроку: розкрити зміст першого закону Ньютона; ввести поняття інерційної та неінерційної системи відліку; поглибити знання учнів про інерцію та інертність; розвивати вміння застосовувати знання для пояснення конкретних явищ; повідомити про використання інерції в побуті і техніці; переконати у необхідності враховувати це явище на практиці; продовжувати виховувати культуру спілкування та толерантності.
Тип уроку: комбінований урок
Обладнання: похила площина, брусок, наждаковий папір, гладенька дошка, пляшка, монетка, картонний круг.
Хід уроку
І.Організаційний етап
Добрий день! Підготувалися до уроку. Є сьогодні відсутні? Що вам було задано на домашнє завдання?..Підготували?
ІІ.Актуалізація опорних знань
Інтерактивна вправа. Вставити пропущені голосні букви та словосполучення у словах та дати визначення цих понять:
Р...х, рівн...ий, прям...ий, крив...ий, рівнопр...ий, с...ма в...ку
-У чому полягає основне завдання механіки?
- Навіщо введено поняття матеріальної точки?
- Коли тіло можна вважати матеріальною точкою? Наведіть приклади.
- Що таке система відліку? Для чого вона вводиться?
- Які види систем координат ви знаєте?
У вас на партах є анкети. До кінця уроку ви повинні дати відповіді на запитання анкети.
Анкета
1.Цікавий момент уроку…
2.Я хотів би повторити такий етап на інших уроках…
3.Мені не зовсім зрозуміло…
4.Мені треба повторити (довчити)…
ІII. Мотивація навчальної діяльності учнів
Розглядаючи різні задачі, ми вважали заданим той чи інший вид руху, не з’ясовуючи, чому він саме такий. Чому випущене з рук тіло падає на землю прямолінійно і рівноприскорено? Чому, відходячи від станції, автобус рухається рівноприскорено, а гальмуючи — рівносповільнено? Чому штучний супутник рухається по коловій орбіті практично рівномірно?
Повсякденний досвід показує, що зміна швидкості тіла сама по собі не відбувається. Прискорення автомобіля під час гальмування, мабуть, якось залежить від його взаємодії з дорогою, прискорення падаючого тіла — від його взаємодії із Землею, а характер руху супутника навколо Землі — від взаємодії супутника із Землею.
Неважко зрозуміти, наскільки важливо з’ясувати, що ж є причиною зміни швидкості тіла, тобто що є причиною виникнення прискорення і чим визначається його модуль і напрям. Це надасть можливість встановити закономірні зв’язки між кінематичними характеристиками руху і причинами, що зумовлюють саме цей вид руху. Ці завдання й розв’язуються в динаміці.
ІV.Вивчення нового матеріалу
1.Що вивчає динаміка?
Як відомо, вид механічного руху того чи іншого тіла залежить від прискорення, з яким рухається це тіло. Чому ж рух відбувається з різними прискореннями? Відповісти на це запитання можна, лише вивчивши причини, що зумовлюють прискорення тіла.
Розділ механіки, у якому вивчаються причини, що зумовлюють прискорення, називають динамікою.
Основне завдання динаміки — вивчити взаємодію тіл, з’ясувати закони, завдяки яким відбувається рух тіл, і на підставі цих законів уміти визначати положення певного тіла в довільний момент часу.
2. Як було відкрито перший закон динаміки
Спираючись на спостереження явищ руху, грецькі учені 2400 років тому дійшли висновку, що природним положенням тіла є спокій, оскільки всі тіла від природи «ліниві», або інертні (від лат.iners — бездіяльний, нерухомий). Виникнення рухів тіл можливе лише в результаті дії активної сили, а припинення дії цієї сили призводить до зупинки тіла. Математично міркування греків можна записати так:
, доки 
. Тоді, коли спостерігали рух, але не розуміли його причин (рух Сонця, Місяця, зірок та інших небесних тіл), давали таке пояснення: предмети рухають боги. Така механіка на той час була до вподоби церкві.Давньогрецький учений Аристотель стверджував: щоб тіло рухалося, його необхідно весь час «рухати», причому чим більшою є швидкість тіла, тим більше зусиль потрібно для цього докладати.
Цей вплив одного тіла на інше він називав силою. За Аристотелем, сила — це причина руху.
Помилки в розумінні механічних рухів давньогрецьких учених виправив італійський учений Г. Галілей, що спирався на експерименти з нескладними механічними системами.
Ісаак Ньютон творчо узагальнив і систематизував роботи своїх попередників. Це дозволило йому не тільки розвинути вчення про механічний рух, а й створити завершену теорію механічного руху, яка потім тільки уточнювалась. Ньютон писав: «Якщо я бачив далі, ніж інші, то лише тому, що стояв на плечах гігантів». Цей вислів є нашим епіграфом до сьогоднішнього уроку.
Давайте прослухаємо підготовані коротенькі цікаві факти з життя геніального англійського вченого Ісаака Ньютона.
Виступи учнів (додаток 1)
Молодці! Гарно справилися із пошуковим завданням. Думаю всім нам було досить цікаво.
Починаючи вивчення законів руху, слід мати на увазі, що вони являють собою узагальнення дослідних фактів; їх не можна вивести логічно чи з окремих фактів. Справедливість цих законів з високою точністю підтверджує вся система дослідних фактів, якими володіє людство.
У дослідах зі скочуванням свинцевої кульки з похилої площини Г. Галілей помітив, що відстань s1руху кульки по піску (по горизонтальній поверхні) (рис. 1) менша від відстаней s2 і s3, які пройшла кулька по гладкій дошці і мармурі. Цю відмінність Галілей пояснив тим, що сила тертя
під час руху по піску набагато більша за силу 
під час руху кульки по дошці або відшліфованому мармуру.
Рис. 1
Пропоную вам повторити дослід Г.Галілея, але адаптованого до умов у нашому кабінеті. Давайте запустимо з похилої площини брусок, який буде їхати у першому випадку по наждаковому папері, у другому випадку по картону, у третьому – по гладкій поверхні.
Проведення експерименту та аналіз результатів.
Поставимо на горизонтальний стіл похилу дошку, а стіл перед дошкою накриємо наждаковим папером. Брусок, опустившись подошці, почне рухатися по горизонтальному столу, але незабаром зупиниться. Причина зупинки — тертя бруска об наждаковий папір. Приберемо папір і повторимо дослід. Брусок до зупинки пройде по столу більшу відстань. Якщо на стіл впритул до дошки покласти скло, брусок просунеться ще далі. Очевидно, що брусок рухатиметься рівномірно й прямолінійно, поки на нього не подіють інші тіла і не змінять швидкості його руху. Описані досліди означали, що здатність до «збереження руху» властива власне тілу, а вплив інших тіл виявляється в тому, що швидкість цього тіла змінюється. На підставі численних дослідів Галілей свого часу стверджував: якщо на тіло не діє жодна сила, воно зберігає стан спокою або прямолінійного рівномірного руху. Тобто, за Галілеєм, сила — це причина зміни руху. Відкритий Галілеєм закон отримав назву закону інерції:
тіло рухається рівномірно прямолінійно або перебуває у стані спокою лише тоді, коли на нього не діють інші тіла або дії інших тілскомпенсовані
3. Явище інерції та закон інерції
Результати експериментів Галілея свідчили про те, що чим менший опір рухові, тим менша зміна швидкості і тим довше рухається брусок. Розмірковуючи над такими результатами, Галілей дійшов геніального висновку: за цілковитої відсутності сили тертя або опору швидкість тіла є сталою, і для підтримання руху не потрібно докладати жодної сили.
Явище збереження тілом швидкості за відсутності зовнішніх дій на нього з боку інших тіл називають інерцією, а цю властивість тіла — інертністю.
Зазначимо, що фізичний зміст закону інерції полягає в тому, що вільні одна відносно одної матеріальні точки (матеріальні точки, на які не діють інші тіла) рухаються прямолінійно і рівномірно.
Про те, що тілу властиво зберігати не будь-який рух, а саме прямолінійний, свідчить такий дослід (рис.2). Кулька, що рухається прямолінійно по плоскій горизонтальній поверхні, стикаючись з перешкодою, яка має криволінійну форму, під дією цієї перешкоди змушена рухатися по дузі. Однак коли кулька доходить до кінця перешкоди, вона перестає рухатися криволінійно і знову починає рухатися по прямій.
Рис. 2
Розглядаючи механічні рухи в будинку на березі моря і в каюті корабля, Г. Галілей виявив, що вони здійснюються однаково, коли корабель пливе по гладкій поверхні без прискорення. Дуже важливим для всього подальшого розвитку фізики виявилось твердження Галілея про те, що жодними механічними дослідами, які проводяться всередині інерційної системи відліку (для пасажира нею є каюта корабля), неможливо встановити, чи перебуває ця система в спокої, чи рухається рівномірно і прямолінійно. Це твердження називають принципом відносності Галілея. Людина в каюті корабля може встановити факт руху тільки тоді, коли вона спостерігатиме зовнішні тіла: острів, берег моря тощо.
Інерціальними Ньютон назвав такі системи, для яких єдиним джерелом прискорення є сила, тобто взаємодія з іншими тілами. Системи відліку, які рухаються відносно інерціальних систем із прискоренням (поступально чи обертально), він назвав неінерціальними. Ньютон, розглядаючи інерціальну систему відліку (ІСВ), так і не зміг вказати тіло, яке б було для неї тілом відліку. Оточуючі тіла рухаються прискорено: дім обертається навколо осі Землі, а разом з її поверхнею — навколо Сонця. Системи відліку, які пов’язані із оточуючими тілами, неінерційні, але їхні прискорення здебільшого дуже малі. Прискорення автобуса становить близько 1 м/с2, великого корабля — кілька cм/с2, Землі — 6 мм/с2, Сонця — близько 10-4 см/с2. Відповідно, чим більша маса тіла відліку, тим менше його прискорення. Тому ІСВ — це абстрактне поняття, якби вона існувала, то мала б нескінченно велику масу. Очевидно, що найбільшу масу з тіл, що оточують нас, має Сонце, тому пов’язана з ним система відліку є майже інерціальною. У цій ІСВ початок відліку координат суміщають з центром Сонця, а координати осей проводять у напрямі до реальних зірок, які можна вважати нерухомими.
Проте для опису багатьох механічних явищ за земних умов ІСВ пов’язують із Землею, нехтуючи при цьому обертальними рухами Землі навколо своєї осі і навколо Сонця. Наприклад, вивчаючи вільне падіння, потрібно було б враховувати прискорення лабораторії (2-3 см/с2), оскільки Земля обертається навколо своєї осі. Але прискорення лабораторії в декілька сотень разів менше від прискорення вільного падіння
, тому ним зазвичай нехтують. У більшості задач Землю вважають ідеальним тілом відліку, а пов’язані з нею системи — інерціальними.Наразі зрозуміло, що абсолютно нерухомих тіл або тіл, які рухаються строго рівномірно і прямолінійно, в природі не існує, тому інерціальна система відліку — така сама абстракція, як і матеріальна точка або абсолютно тверде тіло.
Інерціальними системами відліку називають системи, відносно яких тіло рухається рівномірно прямолінійно або перебуває в спокої.
Час в усіх ІСВ вимірюють однаково. Маса тіла m=const, його прискорення і сили взаємодії не залежать від швидкості ІСВ. У будь-яких ІСВ усі механічні явища відбуваються однаково за одних і тих самих початкових умов (інше формулювання принципу відносності Галілея).
4.Перший закон Ньютона
Визначивши роль системи відліку ми можемо сформулювати перший закон Ньютона.
А тепер запишемо перший закон ньютона, який формулюється так:
існують такі системи відліку, відносно яких тіло зберігає стан спокою або рівномірного прямолінійного руху, якщо на тіло не діють жодні сили або ці сили скомпенсовані.
Фізичний зміст першого закону Ньютона: тіло в інерційній системі відліку не може самовільно змінити свій стан спокою або рівномірного прямолінійного руху. Цей стан воно змінює лише під дією інших тіл. Отже, перший закон відображає причинно-наслідковий зв’язок явищ. Досвід показує, що жодне явище природи не може виникнути само по собі: воно виникає лише як наслідок іншого явища.
Суттєвим є те, що в ІСВ (наприклад, автобус на зупинці) для збереження спокою не потрібно докладати жодних зусиль, а в неінерційній системі відліку (наприклад, автобус в момент різкого гальмування) пасажирам для цього доводиться напружувати м’язи, тримаючись за поруччя. Аналізувати механічний рух і взаємодію тіл найлегше в ІСВ, тому надалі будемо використовувати саме такі системи відліку. Як випливає із першого закону Ньютона, за умов рівноваги всіх прикладених до тіла сил, воно рухається прямолінійно зі сталою швидкістю, як кажуть, «за інерцією». Тому цей закон іноді називають також законом інерції, вважаючи за «інертність» не млявість тіл, а їхню властивість зберігати стан свого руху, доки дія зовнішніх сил не змінить його.
Поступальний рух за інерцією відбувається нечасто. Рухом за інерцією можна вважати рух шайби після удару ключкою, рух кулі по доріжці під час гри в боулінг. За інерцією через голову коня летить вершник, якщо кінь спіткнувся; за інерцією перелітає через кермо велосипеда спортсмен, який через необережність наїхав на перешкоду. Прикладами тут може бути падіння парашутиста за умови зрівноваження сили тяжіння силою опору повітря, рівномірний рух транспорту по горизонтальній поверхні тощо.
Перший закон є узагальненням багатовікового досвіду людей і підтверджується у всіх своїх наслідках. Добре відома всім надзвичайна точність обчислень руху космічних кораблів, станцій, штучних супутників Землі й інших планет. Ці обчислення виконуються з урахуванням закону інерції, і їх точність є гарним підтвердженням першого закону Ньютона. Рух транспортних засобів обчислюється з урахуванням інертності тіл і підтверджується практикою. Такий збіг теорії і досвіду і для інших технічних обчислень свідчить про практичну дієвість першого закону Ньютона.
5. Застосування явища інерції
Явище інерції широко застосовується в побуті й техніці. Наприклад, витрушування курної ганчірки, струшування зайвої краплі чорнила з пера, «скидання» стовпчика ртуті в медичному термометрі — усі ці дії використовують інерцію руху тіл (порошинок, краплі чорнила, ртуті в капілярі термометра).Явище інерції використано й у детонаторах артилерійських снарядів. Коли снаряд, ударяючись об перешкоду, раптово зупиняється, вибуховий капсуль, що знаходиться всередині снаряда, але не зв’язаний жорстко з його корпусом, продовжує рухатися й натикається на жало детонатора, з’єднаного з корпусом. Подібно до цього значне прискорення, яке отримує снаряд у момент пострілу, використовується для того, щоб відвести запобіжник, що усуває небезпеку вибуху снаряда під час його зберігання, перевезення або заряджання гармати.Водночас явище інерції може бути й небезпечним, якщо його не враховувати. Наприклад, не можна різко гальмувати переднім гальмом під час їзди на велосипеді: «зберігаючи швидкість», можна легко вилетіти із сідла й отримати травму. Не можна перебігати дорогу перед транспортом, що проїжджає близько: це небезпечно для життя!
6. Чи є очевидним перший закон Ньютона?
Перша частина першого закону Ньютона підтверджується на кожному кроці: відносний спокій тіл порушується виключно під дією інших тіл. Однак друга частина закону начебто суперечить повсякденній практиці. Відповідно до закону, тіла мають рухатися прямолінійно й рівномірно самі, за інерцією. Але в житті ми зіштовхуємося з прямо протилежним: щоб тіло рухалося прямолінійно й рівномірно, на нього має діяти інше тіло. Наприклад, щоб санчата рухалися, їх потрібно тягти. Автомобіль рухається лише тоді, коли працює двигун.Однак не поспішайте сумніватися в справедливості закону: справа в тому, що будь-який рух у навколишньому світі супроводжується тертям — ми його також не помічаємо, як не помічав його колись і Аристотель. Саме силу тертя й має зрівноважити сила тяги людини або двигуна автомобіля. Якби не було сил тертя, ні санчата, ні автомобіль не потрібно було б тягти. Сьогодні, коли люди навчилися значно зменшувати тертя, здатність тіл зберігати рух перестала здаватися такою дивною.
V. Закріплення матеріалу
Розв'язування задач
До матеріальної точки прикладені дві сили. За якої умови точка буде рухатися рівномірно прямолінійно? (Згідно з першим законом Ньютона, дія цих сил повинна бути скомпенсована, тобто їх векторна сума має дорівнювати нулю).
Поїзд різко загальмував. Куди покотилося яблуко, що лежало на столику в купе? Чи можете ви визначити, дія якого тіла зумовила його рух відносно поїзда? (в напрямку руху поїзда; дія стола)
Строго говорячи, пов’язана із Землею система відліку не є інерційною. Чи обумовлено це: а) тяжінням Землі; (не обумовлене)б) обертанням Землі навколо своєї осі; (не обумовлене) в) рухом Землі навколо Сонця (обумовлене)?
Дії яких тіл на м’яч компенсуються, коли м’яч лежить на підлозі? (підлога, Земля) плаває в озері? (вода, Земля)
Який рух здійснить тіло водія у випадку зіткнення автомобіля з перешкодою? (Якщо автомобіль зіткнеться з перешкодою, то водій рухатиметься вперед, зберігаючи початкову швидкість).
Робота у групах
Робота з картками
Картка №1
1.Як слід розуміти зміст фрази «дія інших тіл скомпенсована»? (Рівнодійна сила всіх сил, які діють на тіло дорівнює нулю)
2.Який рух можна назвати рух за інерцією? (рух зі збереженням тілом швидкості за відсутності зовнішніх дій на нього з боку інших тіл).
3.Чи можна рух автомобіля, який рухається прямолінійно рівномірно, назвати рухом за інерцією? Чому? (Так, можна. Сила тяги мотора зрівноважує силу тертя коліс )
Картка №2
1.Наведіть приклади руху тіла за інерцією.
2.Чому небезпечно переходити дорогу близько до автомобіля, який гальмує перед перехрестям? (Автомобіль не може зупинитися миттєво після вимкнення двигуна, а продовжує рухатися за інерцією).
3.До матеріальної точки прикладено дві сили. За якої умови точка буде рухатись рівномірно прямолінійно? (За умови, коли ці сили скомпенсовані. Рівні за модулем, але протилежні за напрямом)
Картка №3
1.Яке з двох коліс мотоцикла слід блокувати під час різкого гальмування? (Різко загальмувавши,мотоцикл продовжує рухатися за інерцією, тому блокувати необхідно заднє колесо. У цьому разі мотоцикл від дії сили тертя не перекинеться, оскільки збільшується реакція опори, прикладена вгору до переднього колеса).
2.Який рух здійснить тіло водія у випадку зіткнення автомобіля з перешкодою? (Якщо автомобіль зіткнеться з перешкодою, то водій рухатиметься вперед, зберігаючи початкову швидкість).
3.Як слід тягти «бегемота з болота» - ривком чи повільно? Чому? (Краще тягнути бегемота ривком, бо в цьому випадку він продовжить рух за інерцією з наданою йому початковою швидкістю).
А ми з вами, поки групи обговорюють відповіді на запитання, виконаємо коротенький тест.
1.Систему відліку, пов’язана з ліфтом, можна вважати інерціальною, якщо ліфт:
а. рухається рівноприскорено вниз;
б. рухається рівноприскорено вгору;
в. рухається рівномірно вгору;
г. рухається рівномірно вниз.
2.Система відліку пов’язану з автомобілем, можна вважати інерціальною, якщо автомобіль:
а. рухається рівномірно прямолінійно по горизонтальному шосе;
б. рівномірно повертає по шосе;
в. рівномірно рухається вгору;
г. рівноприскорено рухається з гори.
3.З яким тілом Ви пов’язали б СВ, щоб вона була неінерціальною?
а. автомобіль рухається рівномірно;
б. дівчина біжить з постійною швидкістю;
в. потяг набирає швидкість;
г. собака сидить на узбіччі дороги.
Дуже добре. Я думаю, що учні у групах уже готові представити відповіді на завдання. Прошу…
Вправа № 30
1.Ви сидите на стільці — ви, як і стілець, перебуваєте в стані спокою відносно Землі. Які тіла діють на стілець? на вас? Що можна сказати про ці дії? (На стілець діють сила тяжіння
, вага людини 
та сила реакції опори 
; на людину – сила тяжіння та сила реакції опори . Так як людина, як і стілець, перебуває в стані спокою відносно Землі, то дія сил скомпенсована)2. Веслярі намагаються змусити човен рухатися проти течії, але човен перебуває в спокої відносно берега. Дії яких тіл при цьому компенсуються? (Човен перебуває в спокої відносно берега. При цьому компенсується дія весел та води, також води та Землі)
3.Кіт лежить на підвіконні (див. рис. 30.1). Чи буде СВ, пов’язана з котом, інерціальною? Чи буде інерціальною СВ, пов’язана з павучком, що рівномірно опускається на павутинці зі стелі? Чи буде інерціальною СВ, пов’язана з мишеням, яке побачило кота й гальмує свій рух? Відповіді поясніть. (Кіт, що лежить на підвіконні, перебуває у стані спокою, тому СВ, пов’язана з котом, буде інерціальною. Павучок рухається рівномірно і прямолінійно, тому, СВ пов’язана з ним, буде інерціальною. Мишеня, яке побачило кота, рухається нерівномірно, тому СВ, пов’язана з мишеням, не буде інерціальною)
4. На рис. 1 зображено кілька тіл. 1) З яким тілом ви пов’язали б СВ, щоб вона була інерціальною? неінерціальною? Відповідь обґрунтуйте. 2) Якою в даний момент часу буде швидкість руху собаки в СВ, пов’язаній із пішоходом; у СВ, пов’язаній із вантажівкою? 3) Яким буде прискорення руху автомобіля у СВ, пов’язаній із деревом; у СВ, пов’язаній із пішоходом? ( 1) Для того щоб СВ була інерціальною, її можна пов’язати з деревом або собакою чи пішоходом. Для того, щоб СВ була неінерціальною, її можна пов’язати з автомобілями, які рухаються нерівномірно; 2) Швидкість руху собаки в СВ, пов’язаній із пішоходом у даний момент часу:
; у СВ, пов’язаній із вантажівкою: 
; 3) Прискорення руху автомобіля у СВ, пов’язаній із деревом, та у СВ, пов’язаній із пішоходом: 
.)
6. На рис. 2 зображено два тіла та сили, що діють на них (1 клітинка — 1 Н). Знайдіть напрямок і модуль рівнодійної сил, що діють на кожне тіло. (Перше тіло:
. Рівнодійна 
, напрямлена в бік дії сили 
. Друге тіло: рівнодійна F=0(дія сил F1, F2 та F3 скомпенсована)).
2. З залізничним складом пов’язана система відліку. У яких випадках вона буде інерціальною:
а) потяг стоїть на станції; (інерціальна)
б) потяг відходить від станції; (не інерціальна)
в) потяг підходить до станції; (не інерціальна)
г) потяг рухається рівномірно на прямолінійній ділянці дороги? (інерціальна)
Контрольні питання
1.У чому полягає основне завдання динаміки?
2.Які системи відліку називають інерціальними?
3. Наведіть приклади прояву інерції в природі і в техніці.
4. Чи можливо пов’язану із Землею систему відліку приблизно вважати інерціальною? (так)
5. У чому відмінність поглядів Аристотеля, Галілея і Ньютона про причини руху?
Контрольні запитання (підручник)
1. За яких умов тіло зберігає швидкість свого руху? Наведіть приклади.
2. Сформулюйте закон інерції.
3. Які СВ називають інерціальними? неінерціальними? Наведіть приклади таких систем.
4. Сформулюйте перший закон Ньютона. Що він постулює?
5. Сформулюйте принцип відносності Ґалілея.
VI. Підсумок уроку
Сьогодні на уроці ви плідно попрацювали. Зараз я вам пропоную подумати і сказати, який момент вам запам’ятався на уроці та, що ви хотіли б більше дізнатися на наступних уроках.
VIІ. Домашнє завдання
Опрацювати §30 підручника (ст. 199)
Виконати вправу 30 (завдання 4(3,4), ст.202)
Подумати відповідь на експериментальне завдання (У прозору банку ставимо на дно металеву кульку. Присипаємо її зверху піском. Стушуємо декілька разів, поки кулька не опиниться зверху на піску.)
1. За якого руху літака пов’язану з ним систему відліку можна вважати інерційною (хоча б приблизно)?
2. Тіло перебуває у спокої відносно інерційної системи відліку. Як рухається це тіло відносно будь-якої іншої системи відліку? (Рівномірно, прямолінійно)
3. Автомобіль рівномірно рухається по кільцевій трасі. Чи є пов’язана з ним система відліку інерційною? (Ні)
4.Автомобіль з несправними гальмами суворо заборонено транспортувати на гнучкому тросі. Чому? (Автомобіль, який транспортують, не зможе загальмувати, маючи несправні гальма, і продовжить рухатися вперед за інерцією , що може призвести до зштовхування автомобілів).
5.У вагоні під час руху поїзда проведено стробоскопічну зйомку падіння кульки. Дослід повторили кілька разів (рис. 3). Охарактеризуйте рух поїзда для кожного з дослідів? Стрілка вгорі показує напрям руху поїзда.
Рис. 3
6.Якщо закон інерції виконується в деякій системі відліку, чи буде він виконуватися в іншій системі відліку, що рухається відносно першої поступально, прямолінійно і рівномірно?
7.Під час повороту трамвая пасажира, який сидить обличчям уперед по ходу руху, «пригорнуло» правим плечем до стінки вагона. У який бік повернув трамвай?
Дати відповідь на запитання
1.Чому під час струшування медичного термометра стовпчик ртуті опускається?
2.Лисиця, рятуючись від переслідування собаки, робить різкі раптові рухи вбік саме тоді, коли собака готовий її схопити. Чому собака при цьому промахується?
1. Чи може шайба, кинута хокеїстом, рухатися рівномірно по льоду?
2. Назвіть тіла, дія яких компенсується в наступних випадках: а) айсберг пливе в океані; б) камінь лежить на дні струмка; в) підводний човен рівномірно і прямолінійно дрейфує в товщі води; г) аеростат утримується у землі канатами.
3. За якої умови пароплав, що пливе проти течії, матиме постійну швидкість?
Можна запропонувати і ряд трохи складніших завдань на поняття інерціальної системи відліку:
1. Чи може тіло в один і той же час в одній системі відліку зберігати свою швидкість, а в іншій - змінювати? Наведіть приклади, що підтверджують вашу відповідь.
2. Строго кажучи, пов'язана із Землею система відліку не є інерціальна, обумовлено це: а) тяжінням Землі; б) обертанням Землі навколо своєї осі; в) рухом Землі навколо Сонця?
Картки для роботи в групах
Картка №1
1.Як слід розуміти зміст фрази «дія інших тіл скомпенсована»?
2.Який рух можна назвати рух за інерцією?
3.Чи можна рух автомобіля, який рухається прямолінійно рівномірно, назвати рухом за інерцією? Чому?
Картка №2
1.Наведіть приклади руху тіла за інерцією.
2.Чому небезпечно переходити дорогу близько до автомобіля, який гальмує перед перехрестям?
3.До матеріальної точки прикладено дві сили. За якої умови точка буде рухатись рівномірно прямолінійно?
Картка №3
1.Яке з двох коліс мотоцикла слід блокувати під час різкого гальмування?
2.Який рух здійснить тіло водія у випадку зіткнення автомобіля з перешкодою?
3.Як слід тягти «бегемота з болота» - ривком чи повільно? Чому?
1. Чи може шайба, кинута хокеїстом, рухатися рівномірно по льоду?
2. Назвіть тіла, дія яких компенсується в наступних випадках: а) айсберг пливе в океані; б) камінь лежить на дні струмка; в) підводний човен рівномірно і прямолінійно дрейфує в товщі води; г) аеростат утримується у землі канатами.
3. За якої умови пароплав, що пливе проти течії, матиме постійну швидкість?
Можна запропонувати і ряд трохи складніших завдань на поняття інерціальної системи відліку:
1. Чи може тіло в один і той же час в одній системі відліку зберігати свою швидкість, а в іншій - змінювати? Наведіть приклади, що підтверджують вашу відповідь.
2. Строго кажучи, пов'язана із Землею система відліку не є інерціальна, обумовлено це: а) тяжінням Землі; б) обертанням Землі навколо своєї осі; в) рухом Землі навколо Сонця?