«Механикадығы күштер. Бүкіләлемдік тартылыс күші. Бүкіләлемдік тартылыс заңы» атты сабақ жоспары

Сабақтың тақырыбы: Механикадығы күштер. Бүкіләлемдік тартылыс күші. Бүкіләлемдік тартылыс заңы

Сабақтың мақсаты:

Білімділік: Денелердің ерекше бір механикалық қасиеттерінің бірі бүкіләлемдік тартылыс заңы туралы түсіндіру.

Тәрбиелік: Алған білімдерін тиянақтай отырып , тапқырлыққа , ізденіп шешім қабылдауға , ауызбіршілікке , ойын жинақтай білуге , біріне –бірі көмектесуге баулу, еңбексүйгіштікке тәрбиелеу.

Дамытушылық: Жаңа тақырып бойынша алған білімдерін қолданып ,

өз ойын айта білуге , жүйелі түрде ойлауға ,ізденуге бағыттау , білімге деген құштарлығын арттыру.

Сабақтың түрі: жаңа білім беру сабағы

Сабақтың әдісі: білімді жүйелеу, жинақтау, сұрақ-жауап, есеп шығару

Көрнекілігі: суреттер, слайд, таратпа кестелер

Пәнаралық байланыс: математика, тарих, информатика

Сабақтың барысы:

1. Ұйымдастыру

2. Үй тапсырмасын тексеру (Галереяны шарлау)

3. Жаңа сабақты түсіндіру(Сен білесің бе?)

4. Бекіту (Кім жүйрік)

(Ой толғаныс)

5. Үйге тапсырма беру

6. Бағалау

1. Ұйымдастыру кезеңі. Сәлемдесу, сынып бөлмесінің, оқушылардың сабаққа дайындығын қадағалау. Сабақтың мақсатын қою.

2. Үй тапсырмасын тексеру (Галереяны шарлау). Оқушылар қане ортаға келейік, біздер қазір мына сыныбымызды галерея деп есептеп осы галереямызды шарлап шығайық. Не байқап тұрсыздар, дұрыс түрлі түсті қағаздарды байқадыңыздар. Олай болса, осы карточкалардағы сұрақтарға жауап беру арқылы үй тапсырмасын тексеріп шығайық.

- Дененің массасы дегеніміз не? (күштің әрекетінен белгілі бір үдеу алу қабілетінің сандық сипаттамасы масса деп аталады)

- Ньютонның бірінші заңы (егер денеге басқа бір денелер әрекет етпесе немесе олардың әрекеті теңгерілген болса, онда дене не тыныштықтағы күйін сақтайды не бірқалыпты түзу сызықты қозғалысын жалғасытарды)

- Ауырлық күшінің өрнегі (F=mg)

- Ньютонның екінші заңының өрнегі (F=mа)

- Ньютонның екінші заңының тұжырымдамасы (денеде туындайтын үдеу оған әрекет етуші күшке тура, ал массасына кері пропорционал)

- Ньютонның үшінші заңын тұжырымда (әрекет етуші күшке әрқашан тең қарсы әрекет етуші күш бар болады)

3. Жаңа сабақты түсіндіру. Сен білесің бе?

Адам неге құс сияқты ұшып кетпейді? Проблемалық жағдай

Бұл сұрақтың шешімін анықтау үшін бүгін Бүкіләлемдік тартылыс заңы деп аталатын тақырыпты қарастырамыз. Балалық шағымыздан әрқайсысымызға денелердің Жерге тартылуы жақсы таныс, мысалы тебілген доп та, бұтағынан үзілген алма да Жерге түседі. Демек, денелерге Жер тарапынан күш әрекет етеді. Жер барлық денелердің өзіне тартады. Күнді айналатын планеталар тартылыс өрісі әрекетінен Күнге тартылады және өздеріде бір-біріне тартылады. Шексіз әлем кеңістігінде де, Жерде де кез келген денелердің арасында әрекет ететін өзара тартылыс күшін бүкіләлемдік тартылыс күштері немесе гравитациялық күштер деп атайды. Бүкіләлемдік тартылыс – әлемде өз билігін жүргізетін әмбебап күш. Бұл ақиқат бізге Исаак Ньютон арқылы мәлім болды.

Бізге жеткен аңыз бойынша, алма ағашының көлеңкесінде жел екпінінен алманың жерге үзіліп түскенін ойлана бақылап отырған Ньютонға әлемдегі барлық денелердің арасында өзара тартылыс күшінің бар болуы туралы ой келген екен дейді. Ньютонның әзілі бойынша, оның басына құлап түскен алма қажетті формуланы қорытып шығаруына себепші болған.

Ньютон ауырлық күші денелердің массасына пропорционал екеніне сүйене отырып, өзара әрекеттесетін денелердің тартылыс күші олардың массаларының көбейтіндісіне пропорционал болуы тиіс деген пікірге келді. Шынында да, өзара әрекеттесуге кем дегенде екі дене қатынасады. Ньютонның үшінші заңына сәйкес олардың әрқайсысына модульдері бойынша бірдей тартылыс күші әрекет етеді.

1 сурет

Исаак Ньютон 1687 жылы бүкіләлемдік тартылыс заңын былайша тұжырымдайды: екі дене бір-біріне массаларының көбейтіндісіне тура пропорционал, ал арақашықтықтарының квадратына кері пропорционал күшпен тартылады:

Мұндағы - гравитациялық тұрақты деп аталатын әмбебап тұрақты шама.

Гравитациялық тұрақтының сан мәнін лабораториялық жағдайда бірінші рет 1798 жылы ағылшын ғалымы Генри Кавендиш сезгіштігі аса жоғары бұралатын таразылардың көмегімен анықталған болатын.

формуласына енетін барлық шамалардың тәжірибеде анықталған мәндеріне сүйеніп, гравитациалық тұрақтының сан мәні анықталған:

Табиғаттағы көптеген құбылыстар бүкіләлемдік тартылыс күшімен түсіндіріледі.

• Күн жүйесіндегі ғаламшарлар қозғалысы,

• Жердің жасанды серігінің қозғалыстары ,

• Баллистикалық зымырандардың ұшу траекториясы

• Жерге жақын денелердің қозғалысы,

• Денелердің жерге құлауы,

• Тасу және қайту,

• Сарқырамалар,

• Қол сөмкесінің ауырлығы.

• Жер атмосферасының болуы т.б құбылыстар динамика заңдарымен және бүкіләлемдік тартылыс заңы арқылы түсіндіріледі.

4. Бекіту. Кім жүйрік? Оқушылардың алған білімдерін тиянақтау үшін деңгейлік тапсырмалар беріледі. Әр топ оқушыларына үлестірмелі карточкалар арқылы деңгейлік тапсырмалар үйлестіріледі.

1-деңгей.

1. Жердің массасы 610²⁴ кг, шардың массасы 1 кг, олардың центрлерінің ара қашықтығы жер радиусына 6,410⁶ м-ге тең. Жер мен оның үстінде жатқан шардың арасындағы тартылыс күшін есептейміз:

Б ерілгені: Талдауы: Шешуі:

m=610²⁴кг m=1 кг

R =6.410⁶ м

т/к F-? Жауабы: F=9,8 H

2. Массасы 2,4 т ғарыш кемесіне, жер маңында әсер еткен ауырлық күші?

Б ерілгені: Талдауы: Шешуі:

m=2,4 т т/к F-? Жауабы: F= H

2-деңгей.

1. Марстың массасы 610²³ кг, радиусы 3300 км. Дененің Марс бетіндегі еркін түсу үдеуін есептеп шығарыңдар.

Б ерілгені: Талдауы: Шешуі:

m=610²³ кг R=3300 км

т/к g-? Жауабы: g=3,6 Н/кг

2. Массалары 1000 кг екі дене арасы қандай болғанда әсерлесу күші 6,6710^-9 Н-ға тең болады?

Б ерілгені: Талдауы: Шешуі:

m=1000 кг F=6.6710^-9 H

т/к R-? Жауабы: R=100 м

3-деңгей.

1. Шекісіз ортада центрлерінің арақашықтығы 20 см екі шар орналасқан. Көлемдері 20 см³ және 40 см³, ал тығыздықтары 1000 кг/м³ және 2000 кг/м³ осы шарларға әсер ететін күш

Б ерілгені: Талдауы: Шешуі:

r=20 см H
V₁=20см³

V₂=40см³

₁=1000 кг/м³

₂=2000 кг/м³

т/к F-? Жауабы: F=2,710^-12 H

2. Жер бетінен қандай биіктікте салмақ күші оның Жер бетіндегі мәнінің 36%-ін құрайды. (Жер радиусы 6300 км)

Б ерілгені: Талдауы: Шешуі:

r=6300 км

36% 0,4R=0,6h

т /к h-?

Жауабы: h=4200 км

Ой толғаныс. Суретке қарай отырып түсіндір

Үйге тапсырма беру §15, 12-жаттығу