10-СЫНЫПТА ФИЗИКА ПӘНІНЕН МЕХАНИКА БӨЛІМІНІҢ ҚОЛДАНЫЛУЫ

10-сыныпта механика бөлімі тереңірек қарастырылады және оның нақты өмірдегі қолданыстарын түсіндіруге ерекше мән беріледі. Оқушылар тек теориялық білім алып қана қоймай, оны түрлі есептер, тәжірибелер және инженерлік есептеулерде қолданады.

1. МЕХАНИКАНЫҢ НЕГІЗГІ БӨЛІМДЕРІ ЖӘНЕ ҚОЛДАНЫСЫ

1.1. КИНЕМАТИКА ҚОЛДАНЫСЫ

Кинематика қозғалысты сипаттайды, оның өмірдегі маңызды қолданбалары:

• Көліктердің қозғалысы: жылдамдық пен үдеу арқылы тежелу жолын есептеу.

• Жол қозғалысы ережелері: мысалы, көлік апаттарын зерттеу үшін жылдамдық пен орын ауыстыруды талдау.

• Спорт: жеңіл атлетика, футбол, баскетболдағы қозғалыс траекторияларын есептеу.

• Ғарыштық техника: зымырандардың ұшу траекториясын есептеу.

10-сыныптағы кинематика есептері

Есеп: Автокөлік 15 м/с бастапқы жылдамдықпен қозғалып, 2 м/с² үдеумен тежеледі. Ол толық тоқтағанға дейін қанша жол жүреді?

Шешуі:

Қозғалыс теңдеуі:







Жауабы: 56.25 м.

1.2. ДИНАМИКА ҚОЛДАНЫСЫ

Динамика қозғалысты тудыратын күштерді қарастырады. Оны қолдану мысалдары:

• Автокөліктердің тежелуі: үйкеліс күші мен инерция заңын есептеу.

• Жүк тасымалдау: көтеру механизмдерінде Ньютон заңдарын қолдану.

• Құрылыс: көпірлердің және ғимараттардың салмақ көтеру қабілетін есептеу.

• Спутниктер мен ғарыш кемелері: тартылыс күшін және қозғалыс заңдарын пайдалану.

10-сыныптағы динамика есептері

Есеп: Массасы 50 кг денеге 200 Н күш әсер етеді. Дененің үдеуін анықтаңыз.

Шешуі:





Жауабы: 4 м/с².

1.3. ЭНЕРГИЯ ЖӘНЕ ҚУАТ ҚОЛДАНЫСЫ

Энергия мен қуат механиканың маңызды бөлігі болып табылады. Оның өмірдегі қолданылуы:

• Электростанциялар: механикалық энергияны электр энергиясына айналдыру.

• Құрылыс: ғимараттардың беріктігін және ауыр заттарды көтеру үшін қажетті энергияны есептеу.

• Көлік: көліктердің отын шығынын есептеу.

• Ғарыштық ұшу: ракеталардың ұшуына қажетті энергияны есептеу.

10-сыныптағы энергия есептері

Есеп: 3 м биіктіктен құлаған 5 кг дененің жерге жеткен кездегі жылдамдығын есептеңіз.

Шешуі:

Энергияның сақталу заңы:







Жауабы: 7.7 м/с.

1.4. ИМПУЛЬС ЖӘНЕ СОҚТЫҒЫСУ ҚОЛДАНЫСЫ

Импульс қозғалыстағы денелердің әсерін сипаттайды. Оның өмірдегі маңызды қолданыстары:

• Көлік апаттары: қауіпсіздік жастықтарын жасау үшін импульсті есептеу.

• Спорт: бокс, футбол, теннис сияқты спорт түрлеріндегі соқтығысу күштерін есептеу.

• Ғарыш: ғарыш кемелерінің қозғалысын басқару.

• Өнеркәсіп: автоматтандырылған машиналардың әсер ету күшін есептеу.

10-сыныптағы импульс есептері

Есеп: 2 кг дене 5 м/с жылдамдықпен қозғалады. Оның импульсін есептеңіз.

Шешуі:



Жауабы: 10 кг·м/с.

2. ҚОРЫТЫНДЫ

10-сыныпта механика заңдары тек теориялық түрде ғана емес, нақты өмірде қолданылатын мысалдар арқылы зерттеледі. Оқушылар көлік қозғалысын, құрылыс есептерін, спорттағы динамиканы және энергияның түрлі қолданыстарын қарастырады.

Физика пәні бойынша методикалық нұсқаулық

Тақырыбы: Механика

Деңгейі: Мектеп (7–11 сыныптар)

Кіріспе

Механика – физиканың кең таралған және маңызды бөлімдерінің бірі. Ол денелердің қозғалысын, өзара әрекеттесуін және тепе-теңдік шарттарын зерттейді. Бұл методикалық нұсқаулық оқушыларға механиканың негізгі ұғымдарын түсіндіруге, есептер шығаруға және тәжірибелік жұмыстар жүргізуге көмектеседі.

1. Негізгі ұғымдар мен заңдар

1.1. Кинематика

• Материалдық нүкте – өлшемдері ескерілмейтін дене.

• Қозғалыс түрлері:

• Түзу сызықты: бірқалыпты және айнымалы қозғалыс

• Иілді сызықты: шеңбер бойымен қозғалыс

• Жылдамдық (v): 

• Үдеу (a): 

• Еркін түсу үдеуі: 

1.2. Динамика

• Ньютонның заңдары:

1. Инерция заңы – дене тыныштық күйін немесе бірқалыпты қозғалысын сыртқы күш әсер етпесе сақтайды.

2. Негізгі заң – күш дененің үдеуіне тура пропорционал: .

3. Әрекет пен қарсы әрекет заңы – бір дене екіншісіне күш әсер етсе, ол да дәл сондай күшпен жауап береді.

• Ауырлық күші: 

• Серпімділік күші:  (Гук заңы)

• Үйкеліс күші: 

1.3. Статика

• Күш моменті: 

• Тепе-теңдік шарттары:

• Нөлдік күш теңдеуі: 

• Нөлдік момент теңдеуі: 

1.4. Энергия және қуат

• Жұмыс: 

• Кинетикалық энергия: 

• Потенциалдық энергия: 

• Механикалық энергияның сақталу заңы:



2. Тәжірибелік жұмыстар

2.1. Түзу сызықты қозғалысты зерттеу

Мақсаты: Дененің қозғалыс графигін құру, жылдамдығы мен үдеуін анықтау.

Құралдар: Таяқша, өлшеуіш таспа, секундомер.

Нәтиже: Жылдамдық пен үдеудің графигі салынады.

2.2. Ньютон заңдарын тексеру

Мақсаты: Күш пен үдеудің арасындағы байланысты анықтау.

Құралдар: Динамометр, жүк, динамикалық арба.

Нәтиже: Күштің артуына қарай үдеу өзгереді.

3. Есептер шығару үлгілері

Есеп 1.

Массасы 5 кг дене 10 м/с² үдеумен қозғалады. Оған әсер ететін күшті табыңыз.

Шешуі:



Есеп 2.

20 Н күштің әсерінен дене 4 м-ге қозғалды. Күш жұмысы қандай?

Шешуі:



4. Қорытынды

Механика – табиғаттағы қозғалыс пен тепе-теңдікті сипаттайтын маңызды бөлім. Бұл әдістемелік нұсқаулық оқушыларға негізгі заңдар мен ұғымдарды меңгеруге, тәжірибелік жұмыстарды орындауға және есептерді шығаруға көмектеседі.

Егер осы методичкаға қосымша материалдар немесе нақты тақырыптар қажет болса, хабарласыңыз!

5. Қуат:



Егер дене тұрақты күштің әсерінен қозғалып жатса, қуат:



6. Энергияның сақталу заңы:



Механикалық жүйеде ішкі күштер болмаса немесе үйкеліс ескерілмесе, толық механикалық энергия сақталады.

2. ЕСЕПТЕР ЖИНАҒЫ

2.1. Кинематика есептері

Есеп 1: Автомобиль 20 м/с жылдамдықпен қозғалып келеді. Егер ол 5 м/с² үдеумен тежелсе, қандай уақытта толық тоқтайды?

Шешуі:

Берілгендер:



Қозғалыс теңдеуі:







Жауабы: 4 секундта тоқтайды.

Есеп 2: Дененің қозғалыс теңдеуі:



Жылдамдықты және үдеуді уақыттың кез келген мезетінде анықтаңыз.

Шешуі:

Жылдамдық:



Үдеу:



Жауабы: , .

2.2. Динамика есептері

Есеп 3: 10 кг денеге 50 Н күш әсер етеді. Дененің үдеуін анықтаңыз.

Шешуі:

Ньютонның екінші заңы бойынша:



Жауабы: 5 м/с².

Есеп 4: 4 кг дене үйкеліссіз горизонталь бетте 20 Н күштің әсерінен қозғалады. Егер бастапқы жылдамдығы 2 м/с болса, 3 секундтан кейінгі жылдамдығын табыңыз.

Шешуі:

Үдеу:



Жылдамдық теңдеуі:



Жауабы: 17 м/с.

2.3. Энергия және қуат есептері

Есеп 5: 3 м биіктіктен құлаған 2 кг шардың жерге жеткен кездегі жылдамдығын анықтаңыз.

Шешуі:

Толық механикалық энергия сақталады:





Массалар қысқарып кетеді:





Жауабы: 7.7 м/с.

Есеп 6: 500 Вт қуат өндіретін мотор 10 секунд ішінде қанша жұмыс істейді?

Шешуі:



Жауабы: 5000 Дж.

3. ҚОРЫТЫНДЫ

Бұл әдістемелік нұсқаулық механиканың негізгі заңдарын, формулаларын және есептерді шешу тәсілдерін қарастырады. Теориялық материал оқушыларға механиканың негізгі ұғымдарын түсінуге көмектеседі, ал есептер жинағы оларды практикада қолдануға мүмкіндік береді.