План уроку

1.Третій закон Ньютона

2.Властивості сил, пов’язаних третім законом Ньютона

3.Приклади виявлення закону в природі

4. Взаємодія Землі і Сонця, Землі і Місяця, рух планет та інших небесних тіл

5. Особливості III закону Ньютона

6. Межі застосування законів Ньютона

 

1.Третій закон Ньютона

Під час взаємодії двох тіл обидва тіла набувають прискорень, що напрямлені по одній прямій в протилежні боки.

Оскільки то (1)

Згідно з другим законом Ньютона, Тоді із формули (1) маємо:

Рівність (2) виражає третій закон Ньютона: тіла взаємодіють одне з одним із силами, однаковими за модулем і протилежними за напрямом та напрямленими вздовж однієї прямої.

Кожна із сил взаємодії прикладена до того тіла, на яке вона діє, тобто ці сили прикладені до різних тіл. Отже, сили взаємодії між тілами не можуть зрівноважити (компенсувати) одна одну, хоча формально + =0

2.Властивості сил, пов’язаних третім законом Ньютона

Сили, з якими взаємодіють два тіла:

а) мають однакову фізичну природу, оскільки зумовлені тією самою взаємодією;

б) однакові за модулем і напрямлені вздовж однієї прямої протилежно одна одній;

в) прикладені до різних тіл і тому не можуть компенсувати одна одну.

 

3.Приклади виявлення закону в природі

Згідно з третім законом Ньютона, камінь притягує Землю з такою ж за модулем силою, з якою Земля притягує камінь. Тому, коли камінь падає, і він, і Земля рухаються з прискоренням назустріч одне одному. Проте прискорення Землі в стільки ж разів менше від прискорення каменя, у скільки разів маса Землі більша від маси каменя. Тому ми й помічаємо часто тільки одну силу взаємодії з двох — ту, яка діє на камінь із боку Землі. А така сама за модулем сила, що діє на Землю з боку каменя, залишається непоміченою.

Реактивний рух. Викидаючи з величезною швидкістю продукти згоряння палива назад, ракета діє на них із великою силою. Згідно з третім законом Ньютона, з такою ж за модулем, але напрямленою вперед силою продукти згоряння діють на ракету.

Явище віддачі. Сила, що діє на снаряд із боку гармати, дорівнює за модулем силі, що діє на гармату з боку снаряда в момент пострілу. В автоматичній стрілецькій зброї явище віддачі використовується для перезаряджання зброї.

Рух транспортних засобів. Застосовуючи закони Ньютона, учні часто допускають помилкове міркування: якщо будь-яка сила завжди зумовлює однакову за значенням і протилежну за напрямом силу протидії, значить, їх результуюча має дорівнювати нулю і тіла не можуть набувати прискорень.

 

5. Особливості III закону Ньютона

1. Сили завжди з’являються по дві в результаті взаємної дії тіл одне на одне.

2. Сили виникають одночасно.

3. Сили не зрівноважують одна одну, тому що прикладені до різних тіл.

4. Кожна з цих сил існує доти, доки існує й інша, дія передається миттєво.

5. Сили завжди однієї природи.

6. Третій закон Ньютона виконується відносно інерційних СВ.

 

 

6. Межі застосування законів Ньютона

Висновки із законів Ньютона: перший закон Ньютона стверджує: якщо на тіло не діють сторонні тіла, то воно перебуває в стані спокою чи рівномірного прямолінійного руху відносно ІСВ. З нього випливає, що причиною зміни швидкості тіла є сила. Другий закон Ньютона пояснює, як рухається тіл під дією сили. Він встановлює кількісне співвідношення між і . У першому і другому законах Ньютона розглядається лише одне тіло. У третьому законі розглядається взаємодія двох тіл із силами, однаковими за модулем і протилежними за напрямом. Ці сили називають силами взаємодії. Вони напрямлені вздовж однієї прямої і прикладені до різних тіл. Між законами Ньютона існує взаємний зв’язок: вони виконуються лише в інерційних системах відліку.

 

Розв’язування задач

1. На візку встановлено штатив, на якому підвішена кулька на нитці. Візок рухається горизонтально з прискоренням а. Знайти кут α відхилення нитки від вертикалі і силу натягу нитки Т.

2. На возі стоїть посудина з водою. Візок рухається горизонтально з прискоренням а. Визначте форму поверхні води в посудині.

3. По похилій площині, що утворює кут α з горизонтом, ковзає без тертя посудина з водою. Знайти форму поверхні води в посудині.

4. Якщо нахилити дошку під кутом α до горизонту, цегла рухається по ній практично рівномірно. За який час t цегла проїде всю дошку, якщо нахилити її під кутом β> α? Довжина дошки дорівнює l.

5. На крижаному схилі, що становить кут α з горизонтом, знаходиться дошка масою М. Як повинна бігти по цій дошці людина масою m, щоб дошка залишалася в спокої? При якому коефіцієнті тертя між підошвами і дошкою це можливо?

 

Домашнє завдання:

  1. Законспектувати питання 4 .
  2. Розвязати задачу:

На віражі льотчик повертає корпус літака навколо направлення руху на кут α = 10°. Швидкість польоту ν=360км/ч. Визначте радіус повороту R.

  1. Підготуватися до самостійної роботи.

 

Тема уроку: Гравітаційна взаємодія. Закон всесвітнього тяжіння. Вага і невагомість