Nazwa szkoły: ZSO NR 5 GIMNAZJUM NR 17 ID grupy: 98/5_MF_G2 Opiekun: Jolanta Bogulas Kompetencja: Matematyczno- Fizyczna Temat projektowy: WSZECHOBECNY RUCH-BADAMY PRZEBIEG RUCHU Semestr/rok szkolny: Semestr drugi /rok szkolny 2010/2011

Plan prezentacji Wstęp. Podstawowe pojęcia opisujące ruch. Rodzaje ruchów. Ruch jednostajny prostoliniowy – wzory i wykresy. Ruch jednostajnie przyspieszony – wzory i wykresy. Ruch jednostajnie opóźniony. Ruch po okręgu. Ruch drgający. Zadania tekstowe. Doświadczenia.

wszystko płynie, nic nie stoi w miejscu, jest w ciągłym ruchu Panta Rhei Heraklit z Efezu Wszystko płynie, wszystko na świecie jest zmienne, płynne, nietrwałe. Heraklita teorię zmienności nazywa się wariabilizmem lub herakliteizmem, a najlepszym jej obrazem jest rzeka – jej wody ciągle się zmieniają płynąc (gr. Πάντα ῥεῖ καὶ οὐδὲν μένει panta rhei kai ouden menei)

PODSTAWOWE POJĘCIA OPISUJĄCE RUCH 1) UKŁAD ODNIESIENIA Aby opisać ruch jakiegokolwiek ciała, należy ustalić, jak zmienia się jego położenie względem innego ciała, które uznajemy za układ odniesienia .Gdy taka zmiana położenia nie zachodzi, dane ciało znajduje się w spoczynku względem tych ciał (w tym układzie odniesienia)   Układem odniesienia w tym przypadku jest drzewo

2) WZGLĘDNOŚĆ RUCHU To cecha ruchu, która nie pozwala jednoznacznie określić, czy dane ciało jest w ruchu czy w spoczynku Rowerzysta jest w ruchu względem pomostu, ale w spoczynku względem roweru.

3) Tor ruchu Linia jaką w przestrzeni zakreśla dane ciało. Ze względu na kształt toru ruchy dzielimy na: prostoliniowe krzywoliniowe

4) DROGA – długość toru 5) WEKTOR PRZEMIESZCZENIA – wartość przemieszczenia jest równa długości odcinka łączącego położenie początkowe i końcowe ciała. B A Położenie Początkowe wektora Położenie końcowe wektora

RODZAJE RUCHÓW Ze względu na wartość prędkości dzielimy ruchy na: jednostajne (ruch jednostajny prostoliniowy, przyspieszenie ma wartość zero) zmienne (ruch jednostajnie przyspieszony i jednostajnie opóźniony, przyspieszenie ma wartość stałą)  Ponadto wyróżniamy: Ruch niejednostajnie zmienny - ruch w którym przyspieszenie zmienia swoją wartość. Ruch jednostajny po okręgu - ruch którego torem jest okrąg, a wartość prędkości pozostaje stała. Ruch drgający – ruch powtarzający się okresowo, po tym samym torze.

Ruch jednostajny prostoliniowy

Ruch jednostajny prostoliniowy Ruch odbywa się po linii prostej Szybkość jest stała v = const (stała wartość)

Prędkość w ruchu jednostajnym

Wykresy w ruchu jednostajnym prostoliniowym 1. Wykres zależności drogi od czasu s(t)

2. Wykres zależności prędkości od czasu v(t)

3. Wykres zależności przyspieszenia od czasu a(t)

Ruch jednostajnie przyspieszony prostoliniowy

Ruch jednostajnie przyspieszony prostoliniowy Ruch odbywa się po linii prostej Szybkość jest zmienna v ≠const (zmienna wartość) a = const (stała wartość)

Przyspieszenie Określa przyrost szybkości w jednostce czasu a - przyspieszenie Δt – zmiana czasu Δv – zmiana prędkości

Wykresy w ruchu jednostajnie przyspieszonym prostoliniowym Wykres zależności drogi od czasu s(t)

2. Wykres zależności prędkości od czasu v(t)

3. Wykres zależności przyspieszenia od czasu a(t)

Ruch jednostajnie opóźniony prostoliniowy

Ruch jednostajnie opóźniony prostoliniowy Torem ruchu jest linia prosta Opóźnienie ma wartość stałą a = const Wartość prędkości maleje w czasie v ≠ const

Opóźnienie W ruchu jednostajnie opóźnionym wektor opóźnienia ma zwrot przeciwny do wektora prędkości

Wykresy w ruchu jednostajnie opóźnionym prostoliniowym 1. Wykres zależności drogi od czasu s(t)

2. Wykres zależności szybkości od czasu v(t)

3. Wykres zależności opóźnienia od czasu a(t)

Ruch jednostajny po okręgu W ruchu po okręgu występuje przyspieszenie, którego wektor jest skierowany do środka okręgu Torem ruchu jest okrąg Wartość prędkości jest stała i styczna do okręgu

1. Wykres zależności drogi od czasu s(t)

2. Wykres zależności prędkości od czasu v(t)

3. Wykres zależności przyspieszenia od czasu a(t)

„We wszechświecie dominuje ruch krzywoliniowy …” Planety poruszają się po torach zbliżonych do okręgów.

Ruch Drgający

Wielkości fizyczne opisujące ruch drgający to : 1. Wychylenie ciała z położenia równowagi – oznacza się je literą x. 2. Największe wychylenie ciała z położenia równowagi to amplituda – oznacza się je literą A. 3. Okres drgań – to czas, w którym ciało wykonuje pełne drganie, tzn. przebywa drogę od jednego skrajnego położenia do drugiego i z powrotem – oznacza się je literą T.

4. Do opisu zjawisk powtarzających się w czasie, a więc także ruchów drgających, stosuje się wielkość zwaną częstotliwością drgań, oznaczaną literami f lub v Częstotliwość wyrażamy w jednostkach zwanych hercami (Hz). Jeśli w czasie 1s ciało wykonuje jedno drganie, to częstotliwość drgań wynosi 1 Hz Częstotliwość jest odwrotnością okresu drgań.

f = 1/T [ f ] = 1/s = 1 Hz [ A ] = 1m [ T ] = 1s Na przykład: jeśli okres T = 0,1s, czyli w czasie 1 s nastąpi 10 drgań, to f = 10 Hz jeśli okres T = 3 s, czyli w czasie 1 sekundy nastąpi 1/3 drgania, to f = 1/3 Hz

Zadanie 1 Samochód osobowy przebył drogę 40 km w ciągu 0,5 godziny a autobus 150 km w czasie 3 godziny. Oblicz i porównaj średnie prędkości ruchu samochodu i autobusu. Dane: Szukane: Wzór: s1=40km vśr = ? s2=150km v1 = t1=0,5h v2 = t2=3h Odp. Samochód osobowy miał większą prędkość.

Zadanie 2. Oblicz, ile czasu leci gołąb pocztowy z Warszawy do odległej o 136 km Łodzi. Prędkość średnia lotu gołębia wynosi 68km/h. Dane: Szukane: V = 68 t=? S = 136 km t = Odp: Gołąb pocztowy leci 2h.

Zadanie 3 Wykres przedstawia zależność wartości prędkości poruszającego się ciała od czasu v(t).

a) Jakim ruchem poruszało się ciało w kolejnych przedziałach czasu? I – jednostajnie przyspieszony II – jednostajny prostoliniowy III – jednostajnie opóźniony Rozwiązujemy zadania

b) Odczytaj z wykresu maksymalną prędkość ciała vmax w tym ruchu. Vmax = 6 m/s c) Oblicz drogę, jaką przebyło ciało w ciągu 8s trwania ruchu. Drogę obliczamy jako pole figury pod wykresem zależności v(t) S =

d) Oblicz średnią prędkość ciała. Vśr = d) Oblicz średnią prędkość ciała. Vśr = ? V = V = Średnią szybkość obliczamy dzieląc całkowitą drogę przebytą przez ciało przez całkowity czas.

BADAMY JAK WYZNACZYĆ ŚREDNIĄ PRĘDKOŚĆ CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA BADAMY JAK WYZNACZYĆ ŚREDNIĄ PRĘDKOŚĆ

1. Wyznaczyliśmy określoną długość toru (s) 2 1. Wyznaczyliśmy określoną długość toru (s) 2. Każda osoba przemieszcza się w dowolnym tempie (t).Czas mierzymy z dokładnością do 1- go miejsca po przecinku. 3. Średnią prędkość obliczamy długość toru (s) przez czas(t)

S (m) t1(S) t2(S) t3(S) t4(S) 50 m 16,1 21,7 21,4 15,9 Vśr 3,1m/s 2,3 m/s 3,1 m/s

2. OPISUJEMY RUCH JEDNOSTAJNY PROSTOLINIOWY Pomoce: -rurka (wypełniona cieczą) -pisak Przebieg doświadczenia 1. Na rurce zaznaczamy jednakowe odcinki. 2.Ustawiamy pionowo rurkę jednocześnie włączając stoper. 3. Mierzymy czas przebycia pęcherzyka powietrza na poszczególnych odcinkach 4. Obliczamy prędkość średnią pęcherzyka powietrza na każdym odcinku.

Prędkość średnia ∆x (cm) t1(s) t2(s) t3(s) 10 4,9 4,6 4,8 7,2 7,1 7,7 8,0 7,4 7,9 7,5 7,8 7,6 ∆xśr = 10 t śr1= 7,36 t śr2=6,93 t śr3=7,3 Vśr 1,86cm/s 1,44 cm/s 1,37 cm/s

3. BADAMY Ruch jednostajnie przyspieszony Pomoce: -Tor z podziałką, -Kulka szklana, -Stoper.

Przebieg doświadczenia Tor z podziałką ustawiamy na podwyższeniu po to aby kulka zwiększała swoją prędkość. W równych sekundowych odstępach czasu mierzymy przebyte drogi. Pomiary nasze wprowadziliśmy do tabeli. Analizując nasze pomiary bardzo łatwo zauważyć, że prędkość wzrasta wraz z upływem czasu.

Wykonujemy pomiary

Lp. t (s) x=s (cm) xśr ∆ x (cm) Vśr (cm/s) 1 9 9,0 2 28 40 33 24,6 33,6 3 66 68 27,0 60,6 4 87 89 83 25,7 86,3

Bibliografia: „Świat fizyki” Barbara Sagnowska „Ciekawa Fizyka”J. Poznańska, M. Rowińska, E.Zając „Fizyka i astronomia” M. Kozielski www.wikipedia.pl/

Autorzy prezentacji: Opiekun Grupy: Jolanta Bogulas Lider Grupy: Dawid Stanisławski Zastępca Lidera: Michał Jezik Kronikarze: Patryk Czerniakowski i Damian Kasprowicz Sprawozdawcy: Olga Nowak i Sandra Cybulska Oraz: Maciek Solakiewicz, Kamila Zielińska, Klaudia Rydzewska i Paulina Bogucka.