УРОК 22,25

ВЕС ТЕЛА. СВЯЗЬ МЕЖДУ ВЕСОМ, СИЛОЙ ТЯЖЕСТИ И МАССОЙ ТЕЛА. НЕВЕСОМОСТЬ.

(§ 28, 29)

7а

7б

7в

7г

7д

7

Цель урока: научиться отличать вес от силы тяжести, графически изображать вес, показывая точку приложения; объяснять

возникновение состояния невесомости. Выделять особенности планет земной группы и планет-гигантов (различие и общие

свойства); применять знания к решению физических задач

Актуализация знаний:

Почему тела падают на землю? (потому что земля притягивает тело к себе. Действует сила тяжести)

Как будет двигаться тело, если на него будет действовать только сила тяжести? (ускоренно)

Как называется такое движение? (свободное падение)

Для того, чтобы тела не падали на Землю их закрепляют. Кладут на опору или подвешивают.

Исчезает ли при этом притяжение Земли? (нет)

Почему тело не проваливается сквозь опору? В опоре возникает сила упругости и уравновешивает силу

тяжести. То есть опора действует на тело

А действует ли само тело на опору или подвес?

Если мы возьмем легкий карандаш, то практически не почувствуем его действия. А если возьмем тяжелую

сумку, то ее действие на руку уже вполне можно ощутить.

Иными словами тела, лежащие на опоре, действуют на эту опору.

Из-за того, что Земля с разной силой притягивает к себе тела, то и их действие на опору будет различным.

Карандаш слабо действует на руку, а сумка «сильно».

Итак, Земля притягивает к себе все тело, из-за этого тело давит на опору с какой-то силой

Эта сила называется ВЕС ТЕЛА.

ФОРМУЛА:

Вес – это сила, с которой тело действует на опору вследствие притяжения к Земле.

Значит если тело неподвижно лежит/стоит на опоре, то оно давит на опору с той же силой, с которой

притягивается к земле.

Мы уже выяснили как называется такая сила и чему она равна. Это сила тяжести

⃗

F

тяж

=

m

⃗

g

Проверим это вычислим чему будет равна сила тяжести для груза массой 100г (0,1кг) Fт = mg = 0,1*9,8 =

примерно 1Н

Значит, если мы подвесим этот груз к динамометру, он должен действовать на пружину с такой же силой.

Проверим это. Динамометр показывает 1Ньютон.

ТОЧКА ПРИЛОЖЕНИЯ Любая сила к чему-то приложена и куда-то направлена.

Тело действует на опору или подвес там, где касается опоры или подвеса. Значит точка приложения — это

опора или подвес в месте соприкосновения двух тел.

НАПРАВЛЕНИЕ поскольку тело давит на опору, то и направлен он туда, куда давит. То есть

перпендикулярно опоре.

ВСЕГДА ЛИ ВЕС ТЕЛА РАВЕН СИЛЕ ТЯЖЕСТИ?

Мы уже доказали, что если тело неподвижно

стоит на опоре или висит, то вес равен силе

тяжести

Попробуем медленно с одинаковой скоростью

поднимать динамометр с грузом, то показания

не изменятся.

Попробуем резко поднять динамометр вместе с грузом.

Мы видим, что динамометр показал гораздо большую силу.

Вывод: при движении вверх с ускорением вес тела

больше, чем сила тяжести.

Именно такой эффект испытывают космонавты при взлете

ракеты. Он называется «Перегрузка»

А теперь попробуем резко опустить динамометр с грузом.

Динамометр показывает силу меньше 1 ньютона.

То есть, когда тело движется вниз, набирая скорость, то вес

меньше силы тяжести

ВЫВОД. При движении вниз с ускорением вес тела

меньше силы тяжести.

А теперь представьте, что вы встали на весы на кухне, а

потом в бассейне. Одинаковую ли цифру покажут весы?

Нет, в бассейне цифра будет меньше, значит вы меньше

давите на весы, находясь в жидкости. Значит вес тела

уменьшился.

ВЫВОД. при нахождении в жидкости вес тела меньше

силы тяжести.

Дальше представим, что мы выпрыгнули из самолета с

весами. Что покажут весы? Ничего. То есть наше тело вобще

на них не давит. Значит веса нет вобще. Поэтому такое

состояние называется «невесомость».

Вывод: при свободном падении вес тела равен нулю.

Чем вес отличается от массы?

Всегда ли у тела есть масса? Всегда. Все предметы состоят из вещества, из атомов и молекул. А,

следовательно, всегда имеют какую-то массу.

ВЫВОД

Итак, мы определили, что масса и вес – это разные вещи.

Вес — это сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес. Вес тела зависит от того, как тело

двигается и в какой среде оно находится.

Масса – постоянная величина. Если мы улетим на другую планету, наша масса не изменится. Но изменится

сила тяжести, с которой планета будет притягивать нас, а значит изменится и наш вес

ъ

Параграф 28. Вопросы

1. Как определить силу тяжести, действующую на тело известной массы?

2. Что называют весом тела?

3. В чём состоит сходство и различие веса тела и силы тяжести?

4. По какой формуле можно определить вес тела?

??

1. Отличаются ли силы тяжести, действующие на лифтёра, на первом и последнем этаже небоскрёба?

2. Пружинные весы настроены (проградуированы) на экваторе. Будут ли верно работать эти весы на полюсе?

3. Почему на весах с коромыслом нельзя обнаружить изменение веса тела при его переносе из одного места Земли в другое?

УПРАЖНЕНИЕ 16

1. Какая сила тяжести действует на тело массой 0,4 кг; 18 кг; 300 г; 8 т?

2. Действует ли сила тяжести на воздух в комнате?

3. На книгу, лежащую на столе, действует сила тяжести, равная 2 Н. Каков вес книги?

4. Определите вес тела массой 5,8 кг; 43 г; 3,1 т.

5. Вес яблока 2 Н. Определите его массу. Изобразите на рисунке вес тела и силу тяжести, действующую на яблоко.

6. На лёгкой нити, прикреплённой одним концом к потолку комнаты подвешен груз массой 10 кг. Сделайте рисунок по условию

задачи и изобразите на нём силы, действующие на груз и на нить. Найдите модуль и направление каждой силы.

7. На лёгкой пружине, верхний конец которой прикреплён к стоящему на столе штативу, висит неподвижно груз массой m.

Жёсткость пружины равна k. Найдите удлинение пружины.

Параграф 29 Вопросы

1. Сколько планет движется вокруг Солнца?

2. Перечислите планеты-гиганты и планеты земной группы.

3. Какими силами удерживаются спутники на орбитах вокруг планет?

4. Какая существует зависимость между массой планеты и силой притяжения?

5. Назовите характерные черты планет земной группы и планет-гигантов.

УПРАЖНЕНИЕ 17

1. При взвешивании тел на Земле, Луне и Марсе пружинные весы показали одно и то же значение. Сравните массы взвешиваемых

тел. С учётом данных по ускорению свободного падения g

3

= 9,8 м/с

2

, g

м

= 3.8 м/с

2

, g

л

=1,6 м/с

2

.

2. Как можно на спутнике определить массу тела с помощью рычажных весов и гирь?

Стр 228-229

68. Определите вес алюминиевого цилиндра объёмом 200 см3, подвешенного на прочной нити. Принять g = 10 м/с

2

.

69. Канат удерживает предельную нагрузку 3 кН. Разорвётся ли канат, если на нём попробовать перенести груз массой 0,6 т?

70. Мальчик массой 45 кг взял в руки портфель массой 2,5 кг. С какой силой он стал давить на пол?

71. Масса воды в ведре уменьшилась в 2 раза. Изменился ли её вес? Если изменился, то как?

ЗАДАНИЕ 21:

1. Изготовьте модель Солнечной системы.

2. Подготовьте доклад (презентацию) о приливах и отливах океана. Обратите внимание на величину периода, с которым

происходят приливы и отливы, и зависимость приливов и отливов от фазы Луны.

Начальный уровень

Средний уровень

Достаточный уровень

Высокий уровень

Что показывают весы: массу или вес тела?

Какой прибор служит для измерения силы тяжести и веса тел?

С помощью какого физического прибора определяют массу тела?

Верно ли высказывание: «Мой вес 45 кг»? Как правильно сказать?

В чём отличие массы от веса? Как они связаны между собой?

Может ли тело, имея массу, не иметь веса? Если да, то при каком условии? Как называется такое состояние?

Можно ли испытать состояние невесомости, находясь на Земле? Если да, то при каком условии?

В чем отличие веса тела от силы тяжести, действующей на тело? На какие тела действует каждая сила?

Всегда ли у тела проявляется вес?

Всегда ли вес равен силе тяжести, действующей на это тело?

Приведите примеры, когда вес тела равен силе тяжести, меньше силы тяжести, больше силы тяжести, равен нулю.

Приведите примеры таких движений, когда вес тела равен действующей на это тело силе тяжести, больше нее или меньше.

Падающее тело весит больше или меньше, чем покоящееся?

Мальчик, поднявшись на лестницу, выпустил из рук сосуд с водой. Чему равна сила давления воды на дно сосуда во время паде-

ния?

При подъеме на лифте, человеку кажется, что его прижимает к полу лифта. Меняются ли при этом:

а) масса человека; б) сила тяжести, действующая на человека; в) вес человека?

Вы погрузились в воду. Изменились ли при этом ваша масса, вес, действующая на вас сила тяжести?

Когда говорят, что какой-то груз тяжелый, то какую физическую величину, характеризующую этот груз, имеют в виду? Как она

зависит от массы груза?

Есть ли вес у дерева, растущего во дворе?

Имеет ли вес брусок, лежащий на столе? Падающий со стола?

Имеет ли вес гиря, висящая на нити? Чему будет равен вес, если нить перерезать?

Имеют ли вес жидкости и газы?

Обладает ли весом шар, плавающий на поверхности воды?

Чему равен вес волейбольного мяча, пролетающего над сеткой?

Обладает ли весом ласточка, летящая по воздуху?

Обладают ли весом водоросли, растущие из дна водоема?

Тело массой 10 кг перенесли с поверхности Земли на Луну. Изменится ли вес тела по сравнению с его весом на Земле? Почему?

Масса космонавта 70 кг. Изменится ли его масса, вес и действующая на него сила тяжести, если он окажется на Луне? Как и почему

изменится?

К какому телу приложен вес мухи, ползущей по потолку? (к потолку)

Деревянный брусок лежит на столе. Какова физическая природа веса бруска?

Стальной шарик висит на прочной нити. Какова физическая природа веса шарика?

Металлический брусок зажат в тисках. Какова физическая природа веса бруска?

Лифт высотного здания в начале и конце пути движется с ускорением, а в средней части пути его скорость остается

постоянной. Изобразите с помощью векторов силу тяжести и вес человека на каждом этапе подъема и спуска лифта.

При спуске космического корабля вес космонавта оказался в четыре раза больше, чем его вес на Земле. Изобразите с помощью

векторов в выбранном вами масштабе силу тяжести, действующую на космонавта, и его вес.

Всегда ли вес тела массой 10 кг равен 100 Н? Приведите примеры, когда вес тела, по-вашему, отличается от силы тяжести по

величине.

Найдите на чертеже силу тяжести и вес

тела.

На рисунке изображен шар, лежащий на столе.

Изобразите графически вес этого шара.

Изобразите графически вес

шара, висящего на нити.

Что измеряет динамометр на рисунке?

Каково его показание?

Какой из шаров имеет самый маленький вес;

самый большой? Одинакова ли плотность

веществ, из которых изготовлены шары?

Определите вес каждого шара.

Пружина растянулась под действием двух гирь массой 1 кг каждая. Чему равен вес одной гири? [10 Н]

Люстра подвешена к потолку. Ее масса равна 4 кг. С какой силой люстра действует на потолок? Как называется эта сила?

Свинцовый шар висит на прочной нити и действует на нее с силой в 30 Н. Как называется эта сила? К чему она приложена? Больше

она или меньше силы тяжести? Найти массу шара.

Брусок давит на поверхность стола с силой 50 Н. Как называется эта сила? Больше она или меньше, чем сила тяжести, действующая

на брусок? Какова масса этого бруска?

На маленького мальчика, который стоит на стуле и читает стихи гостям, действует сила тяжести 200 Н. Чему равен вес этого

мальчика? (200Н)

Масса языка человека всего 50 г. Определите его вес.

Последние исследования палеонтологов показали, что самый крупный ископаемый ящер — сейсмозавр (сотрясатель земли) имел

массу 40 т. Определите его вес.

Вычислите вес спортивного ядра, мопеда «Вер- ховина-5», мотороллера «Турист-М», если массы их соответственно равны 7,26 кг,

50 кг, 145 кг.

Автомобиль имеет массу 1,5 т и стоит на горизонтальной поверхности дороги. Каков вес этого автомобиля? К чему он приложен?

На нити подвешен шар массой 5 кг. Каков вес этого шара? К чему он приложен?

На вытянутой ладони покоится тело массой 5 кг. Чему равны сила тяжести и вес этого тела? К чему приложена каждая из этих сил?

Изобразите их на чертеже. Чему будут равны вес и сила тяжести, если ладонь выдернуть из-под тела?

Тело массой 3 кг висит на нити. Чему равны сила тяжести, действующая на тело и вес тела? К чему приложена каждая из этих сил?

Изобразите эти силы на чертеже. Чему будут равны вес тела и сила тяжести, если нить перерезать?

Подвешенная к потолку люстра действует на потолок силой 49 Н. Какова масса люстры?

Самое маленькое млекопитающее на Земле — летучая мышь- бабочка, живущая в известковых пещерах в Таиланде. Она имеет вес

0,02 Н. Определите её массу.

Мотоцикл весит 980 Н. Чему равна масса мотоцикла? [98 кг]

Самое крупное млекопитающее на Земле — голубой кит. Его вес 1600 кН. Определите его массу.

Мопед «Рига-16» весит 490 Н. Какова его масса?

На мопед МП-047 действует сила тяжести, равная 392 Н. Какова масса мопеда?

Во сколько раз отличается вес, действующий на тела массой m1=2кг и m2=4 кг?

Какой вес имеет вода объемом 3 дм³? [30 Н]

Сколько весит керосин объемом 18,75 л?

Сколько весит бензин объемом 25 л?

В радиатор залили 20 л воды. Насколько увеличился вес и масса трактора? Плотность воды 1000 кг/м3 . [200 Н; 20 кг]

Если масса воды в ведре уменьшилась в три раза, изменится ли ее вес? Как?

Как изменится вес воды в ведре, если её массу уменьшить в 2 раза?

Масса бензина во время поездки автомобиля уменьшилась на 20 кг. На сколько уменьшился общий вес автомобиля?

Определите вес стальной болванки объемом 0,2 м3, лежащей на горизонтальной поверхности стола. К чему приложен ее вес?

Определите вес алюминиевого цилиндра объемом 200 см3, подвешенного на прочной нити. К чему приложен его вес?

Сосуд объемом 20 л наполнили жидкостью. Какая это может быть жидкость, если ее вес равен 160 Н?

С какой силой растянута пружина, к которой подвесили брусок из латуни размером 10X8X5 см?

На нить жесткостью 200 H/м подвесили груз, под действием которого нить растянулась на 1 см.

1) Чему равна масса этого груза?

2) Какая плотность вещества, из которого сделан груз, если его объем равен 100 см3?

3) Во сколько раз увеличился бы вес груза, если его заменить другим телом, сделанным из этого же вещества, но имеющего объем

250?

Вес, действующий на две чугунные детали, отличается в 4 раза. Во сколько раз отличаются их объемы? Массы?

Вес медного шара объемом 120 см3 равен 8,5 Н. Сплошной этот шар или полый?

Известно, что на Луне на тело массой 1 кг действует сила тяжести, равная 1,62 Н. Определите, чему будет равен на

поверхности Луны вес человека, масса которого 75 кг.

К пружине подвесили груз весом 6 Н, под действием которого она растянулась на 3 см. Определите, чему равна жесткость

пружины? [200 Н/м]

Покорив Северный полюс, путешественник отправился в экваториальные широты. Что можно сказать о силе тяжести, действующей

на него в начале и в конце экспедиции?

Как изменяется сила тяжести, действующая на воздушный шар по мере его подъёма?

У какой планеты Солнечной системы самая маленькая масса? Сравните силу тяжести, действующую на космический аппарат на

Земле и на этой планете.

Сравните силу тяжести, действующую на астронавта на Земле и на Луне.

У каких планет Солнечной системы твёрдая поверхность?

У каких планет земной группы нет спутников?

Сравните температуры планет земной группы и планет- гигантов.

Сравните периоды вращения вокруг своей оси у планет- гигантов и у планет земной группы.

№ 2080

Многие привычные нам действия невозможно выполнить на орбитальной космической станции. Например, нельзя

измерить массу тела, положив его на пружинные весы. Как называется явление, из-за которого так происходит? В чём оно

заключается?

№ 2182

При падении парашютист, пока над ним не раскроется купол парашюта, испытывает непривычное ощущение лёгкости.

Благодаря какому физическому явлению так происходит? В чём оно состоит?

1. Чем вес тела отличается от массы?

2.

На книгу, лежащую на столе, действует сила тяжести,

равная 2 Н. Каков вес книги? Изобразите на рисунке вес

книги.

3. Определите вес тела массой 5,8 кг

1. Отличается ли вес тела на луне и на земле? Почему?

2. Верно ли высказывание: «Мой вес 45 кг»? Как

правильно сказать? Изобразите на рисунке вес человека.

3.

Мальчик массой 45 кг взял в руки портфель массой 2,5

кг. С какой силой он стал давить на пол?