Урок 6 Взаємодія тіл

email:  aleksraven3@gmail.com 

У природі одні тіла постійно діють на інші. Так, Земля притягує всі тіла, розташовані на її поверхні та поблизу неї, вода, падаючи з висоти, обертає лопаті турбіни, вітер змушує рухатися вітрильники, завдяки силі м'язів людина піднімає тіла, кінь перевозить вантажі.

У наведених прикладах тіла взаємодіють між собою. Характеристика взаємодії тіл дістала назву сила.

1.Сила тяжіння

Силу, з якою Земля притягує до себе тіла, називають силою земного тяжіння. Сила тяжіння існує на всіх планетах Сонячної системи. Є вона й на Місяці - природному супутнику Землі. Але на Місяці вона набагато менша, ніж на Землі. Це пояснюється тим, що маса Землі значно більша за масу Місяця. Ось чому рух космонавтів по поверхні Місяця нагадував плавні стрибки.

Сила тяжіння залежить і від маси самого тіла. Вона буде більшою у того тіла, маса якого більша. Пригадайте, як у 5-му класі, ознайомлюючись із характеристиками тіл, ви порівнювали залізну та дерев'яну кульки однакових розмірів. Якщо такі кульки відпустити з однакової висоти на вологий пісок, то залізна кулька залишить у ньому більшу заглибину, ніж дерев'яна. Станеться це тому, що сила тяжіння у випадку із залізною кулькою буде більшою. Причиною цього є більша маса залізної кульки порівняно з дерев'яною.

Що відбувається в природі завдяки дії сили тяжіння

З гір течуть річки, зривається каміння та снігові лавини, із хмар падає дощ, сніг, град, з дерев на землю опадають листки та стиглі плоди. Ці явища відбуваються завдяки існуванню сили земного тяжіння. Внаслідок дії цієї сили все живе та неживе притягується до поверхні Землі. Так, найлегша пір'їнка, покружлявши в повітрі, неодмінно опуститься на землю.

Людина, як і всі інші живі організми, пристосувалася до дії сили тяжіння. Але нехтування її дією часто призводить до травм і ушкоджень. Згадайте, як під час бігу, гри, внаслідок різкого руху ми падаємо та опиняємося на землі.

Де завгодно на поверхні Землі гравітаційна сила діє вертикально вниз і спрямована до центру планети. Притяжіння між Землею та будь-яким об’єктом називається гравітаційною взаємодією. 

Чи тільки Земля притягує до себе тіла? Ви вже ознайомлені з будовою Сонячної системи і знаєте, що дев'ять її планет обертаються навколо Сонця по орбітах із досить великою швидкістю і не відлітають у космічний простір. Чому? Тому, що планети зв'язані із Сонцем силою взаємного притяжіння. Подібне можна спостерігати, якщо камінець розкрутити на мотузці і не відпускати її з рук. Як тільки мотузку відпустимо, камінець полетить геть.

Гравітаційна взаємодія може виникати не тільки між Землею та об’єктом, але й між будь-якими іншими двома об’єктами. Чим більша маса двох предметів і чим вони ближче один до одного, тим сильніше гравітаційне тяжіння між ними. 

Отже, не тільки Земля притягує прилеглі об'єкти, але й об’єкти притягують Землю. Однак через величезну масу Землі це не вдається відчути. Біля Землі є лише один об’єкт з масою, достатньо великою, щоб спостерігати його силу тяжіння, що діє на Землю - це Місяць, супутник планети Земля. 

Гравітація Землі є вирішальною для нас. Без неї ми б ширяли у космосі, у Землі не було б атмосфери і вона не оберталася б навколо Сонця, яке забезпечує світло і температуру, придатну для життя на планеті. 

Знято в долині Аннаполіс, Нова Шотландія, з видом на провінційний парк Бломідон. 

Шість годин часу знятого відео в прискореному темпі протягом півтори хвилини дають уявлення про припливи та відливи.

Затока Фанді, а особливо Мінас Базіс, є домом для найвищих зареєстрованих у світі припливів.

2.Сила тертя

Що таке тертя? У природі це фізичне явище відповідає за безліч процесів, які ми спостерігаємо щодня. Ми ходимо по землі, тварини пересуваються по гілках дерев, вода точить камінь, снігова лавина спускається з гори, машина їде дорогою – усе це і є сила тертя.  

Як діє тертя? 

Тертя завжди діє в напрямку, протилежному до того, в якому намагається рухатися об’єкт. Тобто тертя завжди уповільнює пересування рухомого об'єкта. Величина тертя залежить від матеріалів, з яких виготовлені дві поверхні. Чим шорсткіша поверхня, тим більшою буде сила тертя. 


Причини виникнення тертя.

Хоча дві поверхні, які контактують, можуть здаватися дуже гладкими, у мікроскопічному масштабі вони мають багато нерівностей і западин, які призводять до тертя. На практиці неможливо створити предмет, який має абсолютно гладку поверхню.

Та лише за певного значення сили тіло зрушиться з місця. Станеться це тоді, коли сила, з якою ми діємо на тіло, зрівноважиться з так званою силою тертя або стане більшою за неї.  

Червона стрілка зображує силу, з якою ми діємо на тіло.

Синя стрілка зображує силу тертя.

Сила тертя завжди спрямована проти руху тіла. Це вона перешкоджає зрушенню тіла з місця. 

Якби не було сили тертя, рух тіл тривав би безкінечно. 

Тертя – надзвичайно корисна сила. Воно запобігає ковзанню нашого взуття по поверхні землі під час ходьби, а також запобігає ковзанню автомобільних шин по дорозі. Іноді ми хочемо зменшити силу тертя. Наприклад, ми використовуємо масло, щоб зменшити тертя між рухомими частинами двигуна автомобіля, які з часом можуть виходити з ладу через постійну взаємодію. Масло розділяє поверхні й може протікати між ними. Зменшення тертя означає, що рухомі частини автомобіля менше зношуються. 

Як рослини, тварини та людина використовують силу тертя

Рослини і тварини постійно використовують сили, що діють у природі. Так, насіння деяких рослин настільки легке, що добре розноситься вітром, насіння інших рослин має шорстку поверхню, завдяки якій чіпляється за хутро звірів і одяг людей і в такий спосіб поширюється на великі відстані.

Завдяки силі тертя в живій природі можливий механічний рух.

Деякі живі організми мають такі форми тіла та його покриви, що дають змогу зменшувати силу тертя під час руху. Наприклад, обтічна форма тіла птаха чи багатьох мешканців водойм зменшує силу тертя під час руху у повітрі чи воді.

Дидактичні матеріали

Спробуйте пройти вправу "Тертя"

Змінюючи положення повзунка Тертя ви або зменьшуєте нерівність поверхні, або збільшуєте.

Використання гальм на велосипеді

ЗАВДАННЯ В ЗОШИТІ


3.Сила пружності

Сила пружності – сила, що виникає при деформації тіла і прагне повернути тіло в початкове положення. 

Пружністю тіла називають властивість тіл змінювати форму і розміри (деформуватися) під дією навантажень, а при припиненні зовнішніх впливів мимовільно відновлювати первинну форму. 

Деформацією називається будь-яка зміна розмірів і форми тіла. Розтягування і стиснення, вигин і крутіння – різні види деформації.  

Для чого природі потрібна сила пружності

Неабияке значення в природі має сила пружності. Завдяки їй тканини рослин і тварин можуть витримувати великі навантаження, не руйнуючись. Рослини, що гнуться під поривами вітру, прогинаються під шаром снігу, однак здатні відновити попередню форму в результаті дії сили пружності їхніх тканин. Але вам, напевно, доводилось бачити зламані буревієм дерева. Це трапляється тоді, коли сила дії вітру більша від сили пружності самого дерева. Завдяки силі пружності всі тіла, що перебувають на Землі, витримують силу атмосферного тиску. Ще більші навантаження витримують тварини і рослини, які мешкають на дні глибоких водойм. Отже, завдяки силі пружності живі організми витримують механічні навантаження і зберігають цілісну форму.

Один з напрямів вивчення деформації матеріалів - дослідження автовиробників про те, що буде відбуватися з тілом людини під час аварії автомобіля.

Сучасний манекен для краш-тестів – це складна технологічна система, яка приймає на себе всі удари та передає інформацію.

манекени для краш тестів.mp4

ЗАВДАННЯ В ЗОШИТІ

ДОМАШНЄ ЗАВЖАННЯ

Проаналізувати весь матеріал до уроку.

Виконати роботу в зошиті, та надіслати результат на електронну пошту вчителя.