Технологическая карта по теме «Относительность механического движения»

Технологическая карта

по теме «Относительность механического движения»

Задание № 1. Определение длины эскалатора.

В зале музея, используя макет эскалатора, измерьте рулеткой высоту ступеньки. Из документальных данных экспозиции узнайте угол наклона эскалатора. Подумайте, как определить его длину?

Высота ступеньки: ____________________________________________________ Угол наклона эскалатора: ______________________________________________ Длина эскалатора: _____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание № 2. Определение скорости движения эскалатора.

С помощью секундомера определите время, за которое эскалатор поднимет одноклассника. Зная длину эскалатора и время подъема неподвижно стоявшего на нём человека, рассчитайте скорость эскалатора.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание № 3. Определение скорости человека, идущего по эскалатору, в направлении движения эскалатора.

Поставьте напарника внизу эскалатора, сами встаньте в верхней его части и по мобильному телефону скомандуйте начать движение по эскалатору. Одновременно с помощью секундомера измерьте время, за которое поднимется напарник, идущий в направлении движения эскалатора.

Рассчитайте скорость человека, относительно Земли________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Пользуясь законом сложения скоростей, определите скорость человека относительно эскалатора_______________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________­­­­­______________

Задание № 4

Зная длину эскалатора, скорость движения эскалатора и скорость человека относительно эскалатора найдите время, за которое пассажир переместится на 10 м относительно Земли

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание № 5

Определив время подъема неподвижно стоящего на эскалаторе человека, и время подъема человека на неподвижном эскалаторе, рассчитайте время, за которое поднимется человек, идущий вверх на движущемся эскалаторе.

Заполните результатами измерений и вычислений данную таблицу.

Длина эскалатора, м	Скорость движения эскалатора, м/с	Скорость человека относительно Земли, м/с	Скорость человека относительно эскалатора, м/с	Время, за которое пассажир переместится на 10 м относительно Земли, с	Время подъема идущего вверх пассажира по движущемуся эскалатору, с

Задание № 6

Находясь в вагоне поезда, при помощи рулетки определите длину вагона (или используйте документальные материалы экспозиции музея)__________________

____________________________________________________________________

Измерьте интервал времени, за который вы пройдете из одного конца вагона в другой и рассчитайте вашу скорость относительно вагона ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Зная, что средняя скорость поезда в московском метрополитене примерно 42 км/ч, рассчитайте вашу скорость относительно Земли для двух случаев:

1) вы идете по направлению движения вагона _____________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2) вы идете против направления движения вагона __________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Заполните результатами измерений и вычислений данную таблицу:

Длина вагона, м	Время движения по вагону, с	Скорость относительно вагона, м/с	Скорость относительно Земли при движении по ходу поезда, м/с	Скорость относительно Земли при движении против хода поезда, м/с

Задание № 7

В движущемся вагоне найдите и отметьте точки неподвижные и перемещающиеся в сторону, обратную движению поезда.

Неподвижные точки______________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Точки, перемещающиеся в сторону, обратную движению поезда ________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание № 8

Нарисуйте траекторию движения произвольной точки на ободе колеса железнодорожного вагона:

а) относительно вагона

б) относительно Земли

Задание № 9

Представьте себя в движущемся вдоль платформы поезде метро. Запишите, относительно каких тел вы движетесь, относительно каких – покоитесь.

Вы движетесь____________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вы покоитесь____________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание № 10

Пройдите по ходу поезда из одного конца вагона в другой и вернитесь обратно.

Какая часть пути заняла больше времени, если считать, что ваша скорость относительно вагона оставалась постоянной по модулю?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание № 11.

Скорость велосипедиста 36 км/ч, а скорость ветра 4 м/с.

ВОПРОС

Какова скорость ветра в системе отсчета, связанной с велосипедистом при встречном и при попутном ветре?

Дано: СИ Решение:

Найти:

Задание № 12.

Продолжите предложение:

Если бы человечество не знало принципа относительности, то

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________­­­­________________________­_____

Задание № 13.

Лодочник перевозит пассажиров с одного берега на другой за 10 мин по направлению, перпендикулярному течению реки. Скорость течения реки 0,3м/с, ширина реки 240 м.

С какой скоростью относительно воды и под каким углом к берегу должна плыть лодка, чтобы достичь противоположного берега за указанное время?

Дано: СИ Решение:

Найти:

Задание № 14.

Капли дождя на окне неподвижного трамвая оставляют полосы, наклоненные под углом 300 к горизонту. При движении трамвая со скоростью 18 км/ч полосы от дождя вертикальны.

Определить скорость капель в безветренную погоду и скорость ветра.

Дано: СИ Решение:

Найти:

Задание № 15.

В истории физики имеются драматические страницы, связанные с выбором тела отсчета. На заре развития цивилизации Клавдий Птолемей для видимых с Земли движений Солнца, Луны и некоторых планет создал Геоцентрическую систему мира – за тело отсчета для любого движения принималась наша планета – Земля. Эпоха Возрождения привела к развитию идеи гелиоцентризма, связывающей Солнце, а не Землю с центром Вселенной. Цена победы идеи гелиоцентризма привела к сожжению инквизицией Джордано Бруно, запрет католической церковью книги Николая Коперника «Об обращении небесных тел», в которой он изложил учение о гелиоцентрической системе мира и суд инквизиции над Галилео Галилеем. В результате процесс выбора тела отсчета для описания механического движения растянулся для человечества на века.

Вопросы:

1. Что такое тело отсчета?

2. Что принималось за тело отсчета в геоцентрическом и гелиоцентрическом учениях о строении мира?

3. Что выбирают в качестве тела отсчета, когда говорят, что Солнце всходит и заходит? Что в данном случае является телом отсчета?

4. Приведите примеры, когда для описания одного и того же тела используют различные системы отсчета.

5. В некоторой системе отсчета координата « Х» тела остается неизменной. Обязательно ли тело неподвижно в этой системе отсчета?

6. Поясните утверждение, согласно которому можно считать относительным не только механическое движение, но и покой.

7. Приведите пример движения, траектория которого в одной системе отсчета представляет собой прямую, а в другой – окружность.

8. Почему ветер не «свистит у нас в ушах», когда мы движемся вместе с Землей – причем, не только вокруг Солнца, но и вокруг земной оси при суточном вращении Земли?

9. Движется ли Солнце в гелиоцентрической системе мира?

10. Объясните смену дня и ночи на Земле в гелиоцентрической системе.

Задание № 16.

Как известно, движение любого тела относительно, т. е. его перемещение, скорость, вид траектории зависят от того, в какой системе отсчета рассматривается его движение. При описании движения можно использовать различные системы отсчета, покоящиеся или движущиеся. Для перехода из одной системы в другую достаточно записать закон сложения перемещений или закон сложения скоростей.

a = o + п ; где a – абсолютная скорость, т. е. скорость относительно неподвижной системы отсчета;

o – относительная скорость, т. е. скорость относительно подвижной системы отсчета;

п – переносная скорость, т. е. скорость самой подвижной системы отсчета.

Решите задачу, связав систему отсчета сначала с Землей, а затем с водой:

Рыболов, двигаясь на лодке против течения реки, уронил удочку. Через 1 минуту он заметил потерю и сразу же повернул обратно.

Ø Через какой промежуток времени после потери он догонит удочку? Скорость течения реки и скорость лодки относительно воды постоянны.

Ø На каком расстоянии от места потери он догонит удочку, если скорость течения реи 2 м/с?