Работа в лагере с одаренными детьми 9-11 класс

О сколько нам открытий чудных
Готовят просвещенья дух
И опыт, сын ошибок трудных,
И гений, парадоксов друг,
И случай, бог изобретатель.
А.С Пушкин

Кинематика. Относительность движения



1. Стратонавты рассказывают, что если не обращать внимания на показания приборов, то невозможно определить, поднимается или опускается и движется ли вообще стратостат. Чем это объясняется?
Ответ: Отсутствием системы отсчёта.
2. Из центра горизонтально расположенного вращающегося диска по его
поверхности пущен шарик. Каковы траектории шарика относительно Земли и диска?
Ответ: Относительно Земли - спираль, относительно диска - прямая.
3. Мимо стоящего автомобиля проезжает колонна движущихся с одинаковой
скоростью тракторов. Движется ли каждый из тракторов относительно автомобиля?
Движется ли трактор относительно другого трактора? Движется ли автомобиль относительно трактора?

Траектория
Траектория - понятие относительное и зависит от системы координат, в которой рассматривается движение. Проиллюстрируем сказанное на простом опыте
https://youtu.be/4WnCxxnAJjY

http://class-fizika.ru/10_30.html
Пример задачи на сложение скоростей

Сложение скоростей
Найти: скорость первого тела относительно второго;
Скорость второго тела относительно первого. Решить задачу геометрически.
v1
-v2
v21
v12
v2
v1
v2
v1
Относительная скорость всегда векторная разность

1. По гладкому горизонтальному столу со скоростью v1 движется лист закопчённого стекла. Какой формы след оставит на стекле шарик, брошенный по поверхности листа со скоростью v2 перпендикулярно направлению движения листа?
2. Пловец плывет по течению реки. Определите скорость пловца относительно берега, если скорость пловца относительно воды 0,4 м/с, а скорость течения реки 0,3 м/с. (Ответ дайте в метрах в секунду.)
3. Мотоцикл едет по прямой дороге с постоянной скоростью 50 км/ч. По той же дороге навстречу ему едет автомобиль с постоянной скоростью 70 км/ч. Чему равен модуль скорости движения мотоцикла относительно автомобиля? (Ответ дайте в километрах в час.)

Два шарика начали одновременно и с одинаковой скоростью двигаться по
поверхностям, имеющим форму, изображённую
на рисунке. Как будут отличаться скорости и время движения шариков к моменту их прибытия в точку В? Силу трения не учитывать.

Ответ: Пути будут одинаковыми. Время движения второго шарика меньше. Примерные графики движения
шариков приведены на рисунке 287. Так как пути, пройденные шариками равны, то, как видно из графика (на графике пути численно равны площадям заштрихованных фигур), t2 < t1. Скорость второго шарика
Больше. Почему?

v1
2
v2

Две машины А и В
идут
пересекающимися


курсами АК и ВР с заданными
скоростями v1 и v2.
Определите наименьшее
расстояние, на
которое сближаются машины.

o
Ответ: Задача легко решается в системе координат, связанной с одной из машин. Пусть машина В неподвижна, Тогда машина А относительно В как бы участвует в двух движениях: со скоростью v1 относительно земли и со скоростьюv = -v→ вместе с Землей. Построив параллелограмм (рис. 286) найдём скорость v машины А
относительно неподвижной машины В. Длина перпендикуляра ВС и выражает наименьшее расстояние, на которое сближаются машины.

С помощью графика скорости равноускоренного движения с начальной скоростью, равной нулю (рис. 18), покажите, что пути, пройденные телом за
Последовательные равные промежутки времени пропорциональны ряду нечетных чисел

Ответ: См. рисунок 296. Площадь фигуры АВ21 содержит три площади фигуры ОА1, а площадь ВС32 равна пяти площадям ОА1 и т.д. А так как площади численно равны
путям, то пути, проходимые за последовательные равные промежутки времени, относятся как s1 : s2 : s3 : s4 : … = 1 : 3 : 5 : 7 : …

На рисунке 17 дан график скорости тела, движущегося прямолинейно. Постройте график его перемещения и ускорения, если треугольники ОАВ, ВСD, DЕК равны

Участки ОА, АВ, ВС ,CD, DE, ЕК – части парабол

Мячик свободно падает с высоты Н на землю. При каждом отскоке его скорость уменьшается в 2 раза. Построить график зависимости проекции скорости мячика от времени и найти пройденный им путь от начала падения до остановки.

Кубик из пробки с ребром 10 см опускают в воду. Каково отношение объёма кубика, находящегося над водой, к объёму кубика, находящегося под водой? Плотность пробки 0,25 г/см3.

Пустой цилиндрический стеклянный стакан плавает в воде, погрузившись на половину своей высоты. Дно стакана при плавании горизонтально, плотность стекла 2500 кг/м3. Чему равно отношение внутреннего объёма стакана к его наружному объёму? Ответ представьте в виде десятичной дроби, округлив до десятых долей.

Cила давления на дно сосуда может быть, в зависимости от формы сосуда, больше или меньше веса жидкости, содержащейся в сосуде. Так как сила, действующая со стороны сосуда на жидкость, должна уравновешивать вес жидкости. Дело в том, что на жидкость в сосуде действует не только дно, но и стенки сосуда. В расширяющемся кверху сосуде силы, с которыми стенки действуют на жидкость, имеют составляющие, направленные вверх: таким образом, часть веса жидкости уравновешивается силами давления стенок и только часть должна быть уравновешена силами давления со стороны дна. Наоборот, в суживающемся кверху сосуде дно действует на жидкость вверх, а стенки — вниз; поэтому сила давления на дно оказывается больше веса жидкости. Сумма же сил, действующих на жидкость со стороны дна сосуда и его стенок, всегда равна весу жидкости. Рис. 2 показывает распределение сил, действующих со стороны стенок на жидкость в сосудах различной формы.

mg-pghs1=F1
pghs2-mg=F2
F1-F2=2mg-hgh(s1+s2)

в сосуде, содержащем 4 л воды плавает полый прямоугольный брусок массой 900г, погруженный на ¼ своего объема. После доливания в сосуд еще 2л воды брусок упирается в крышку сосуда и оказывается погруженным на ½ своего объема. Найти давление воды на дно сосуда. Площадь дна сосуда 0,1 м2, площадь основания бруска 0,04м2.

Ящик, массой 12 кг, находится на горизонтальной поверхности. Коэффициент трения 0,1. Его тянут с помощью веревки под углом 60 градусов к горизонту. Сила натяжения веревки 14 Н. Чему равна сила трения, действующая на ящик?

Спасибо за активную
работу на уроке!
До свидания!