DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Z.S. w Chwaliszewie, im. Ks. Jana Twardowskiego. ID grupy: 98/39_mf_g2 Kompetencja: Matematyczno-fizyczna.

Prezentacja na temat: "DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Z.S. w Chwaliszewie, im. Ks. Jana Twardowskiego. ID grupy: 98/39_mf_g2 Kompetencja: Matematyczno-fizyczna."— Zapis prezentacji:

1

2 DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Z.S. w Chwaliszewie, im. Ks. Jana Twardowskiego. ID grupy: /39_mf_g2 Kompetencja: Matematyczno-fizyczna Temat projektowy: „Mogłem spojrzeć daleko, gdyż stałem na barkach gigantów”. Dynamika Newtona. Semestr/rok szkolny: semestr letni/ 2010/2011

3 Wielcy poprzednicy newtona: Kepler
Kepler Johannes ( ), wybitny astronom, matematyk i fizyk niemiecki doby renesansu, profesor uniwersytetu w Grazu, Linzu, uczeń i kontynuator prac T. de Braha, zwolennik teorii M. Kopernika, odkrył eliptyczny kształt orbit planetarnych i sformułował prawa ruchu planet Układu Słonecznego (Keplera prawa), opracował i opublikował tablice astronomiczne 1627, obliczył objętości 92 brył obrotowych, prowadził prace w dziedzinie optyki, skonstruował lunetę oraz badał prawo załamania światła

4 Galileusz, Galileusz, Galileo Galilei ( ), włoski filozof, astronom. Od profesor w Pizie i Padwie. Twórca nowożytnej mechaniki i astrofizyki. Galileusz odkrył prawo ruchu wahadła (1583). Zbudował wagę hydrostatyczną (1586). Sformułował prawo swobodnego spadania ciał (1602). Zbudował lunetę astronomiczną i zastosował ją do obserwacji (1609). Odkrył góry na Księżycu, satelity Jowisza, fazy Wenus oraz stwierdził obrót Słońca dookoła osi a więc to, co było określone i przewidziane w teorii M. Kopernika.

5 Kartezjusz Descartes René, Kartezjusz ( ), wybitny filozof, racjonalista oraz matematyk i fizyk francuski. Prekursor współczesnej kultury umysłowej, postulował metodę rozumowania wzorowaną na myśleniu matematycznym (sceptycyzm metodologiczny), twórca kartezjanizmu oraz słynnej sentencji „Cogitoo ergo sum" - myślę, więc jestem, głosił mechanistyczną i deterministyczną koncepcję przyrody, nawet ożywionej.

6 Zasady dynamiki Newtona
„Mogłem spojrzeć daleko, gdyż stałem na barkach gigantów”.

7 Biografia Newtona Izaak Newton urodził się 25 grudnia 1642 r. na farmie niedaleko Grantham w Anglii. Jego ojciec zmarł dwa miesiące wcześniej. Matka Newtona ponownie wyszła za mąż w 1645 r. i przeprowadziła się do domu nowego męża, pozostawiając małego Izaaka pod opieką babki. W szkole z początku uczył się nienajlepiej, jednak potem zmienił się i został najlepszym uczniem w szkole. W 1656 r. matka 14-letniego wówczas Newtona powtórnie owdowiała i powróciła do domu. Izaak został zabrany ze szkoły, by pomagać jej w pracy w gospodarstwie. Młody Newton był kiepskim farmerem. Wolał myśleć o matematyce. W 1660 r. wuj umożliwił mu powrót do szkoły, celem przygotowania do ubiegania się o przyjęcie do Kolegium Św. Trójcy uniwersytetu w Cambridge. Ukończył je w roku 1665, a dwa lata później został wybrany członkiem kolegium. Jednak między rokiem 1665 a panowała w Anglii epidemia dżumy. Uniwersytet był wówczas zamknięty, a Newton siłą rzeczy pozostawał przez 18 miesięcy w domu. Czas ten pozwolił mu na rozwinięcie wielu wcześniejszych pomysłów, które doprowadziły go ostatecznie do rewolucyjnych odkryć w dziedzinie matematyki i fizyki. Potem sam stwierdził, że był to najbardziej twórczy okres w jego życiu, i że poświęcał wówczas matematyce i naukom przyrodniczym więcej czasu niż kiedykolwiek później. W tym wczesnym okresie swej kariery Newton stworzył rachunek różniczkowy, a również, przynajmniej częściowo, powszechne prawo ciążenia, sformułował podstawowe prawa mechaniki i badał naturę światła. W 1667 roku zaproponowano mu objęcie stanowiska profesora matematyki w Cambridge (miał wówczas 26 lat!). W tym okresie pracował nad budowa teleskopu. Stworzył reflektor - teleskop zwierciadlany. Wysunął także teorię o korpuskularnej naturze światła. Dopiero w grudniu 1684 r. Newton napisał traktat De Motu Corporum (O ruchu ciał). W tym samym czasie Newton rozpoczął pisanie swej pracy Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Matematyczne podstawy nauk przyrodniczych), która ukazała się w 1687 r. W pracy tej znalazły się następujące trzy prawa ruchu, zwane dziś także zasadami dynamiki Newtona. Wykorzystując te prawa, Newton mógł teoretycznie potwierdzić prawa ruchu planet, zwane prawami Keplera - odkrył je Jan Kepler ( ) około roku 1600 w drodze żmudnych i precyzyjnych obserwacji. Tym razem Newton dysponował znacznie dokładniejszymi danymi na temat rozmiarów i masy Ziemi niż 20 lat wcześniej i udało mu się zweryfikować teorię grawitacji. W 1699 r. Izaaka Newtona powołano na stanowisko naczelnika mennicy, które zajmował do końca życia. W 1705 r. nadano mu tytuł szlachecki. Zmarł 20 marca 1727 r.

8 Rodzaje oddziaływań: -grawitacyjne -magnetyczne -sprężyste
Rozważając Zasady Dynamiki newtona posługujemy się pojęciem siły oraz rozpatrujemy różnego rodzaju oddziaływania Rodzaje oddziaływań: -grawitacyjne -magnetyczne -sprężyste -elektrostatyczne My będziemy analizować zasady Newtona podczas oddziaływań grawitacyjnych

9 grawitacja Na cząstkę o masie M, oddaloną od cząstki o masie m na odległość r działa siła przyciągająca ze strony tej pierwszej, oczywiście oddziaływanie to jest wzajemne. W przypadku gdy jedna z mas jest dużo większa niż druga skutki tego oddziaływania obserwujemy tylko na ciele o mniejszej masie. To jabłko spada na Ziemię a nie odwrotnie! F = G M m

10 Siła reakcji podłoża W przypadku ciała na równi pochyłej ciężar ciała rozkłada się na dwie składowe: prostopadłą do podłoża i równoległą do niego. Siła reakcji podłoża N (równoważy siłę nacisku) jest to siła prostopadła do podłoża, z jaką działa ono na ciało znajdujące się na nim. Jeśli siła F jest niezrównoważona (np. siłami tarcia) to wtedy ciało zaczyna się poruszać. N

11 Tarcia statyczne Wzór: T = f· N
Siła tarcia statycznego jest to siła styczna do powierzchni styku dwóch nieruchomych ciał. W zależności od jej wielkości ciało pozostaje w spoczynku gdy siły się równoważą (I Zasada dynamiki) lub się porusza gdy siły się nie równoważą (II Zasada Dynamiki) wtedy mamy jednak do czynienia z tarciem kinetycznym które jest mniejsze od statycznego. F N fs Wzór: T = f· N

12 Tarcie kinetyczne Tarcie kinetyczne jest to siła styczna do powierzchni dwóch ciał przemieszczających się względem siebie. Ciało porusza się gdy siła tarcia jest mniejsza od siły wypadkowej (równoległej do powierzchni po której porusza się ciało ) działającej na ciało. T Fwyp Q

13 I Zasada dynamiki Jeżeli na ciało nie działają siły zewnętrzne, lub działające siły równoważą się, to ciało pozostaje w spoczynku, lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym.

14 Doświadczenie Ułożony stosik pieniążków, po wyszarpnięciu spod niego kartki, nadal stoi na swoim miejscu. Zgodnie z zasadą która mówi że, ciało które spoczywa „chce” nadal spoczywać!

15 II Zasada dynamiki Jeżeli na ciało działa niezrównoważona siła (różna od zera), to ciało porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym, przyspieszenie w tym ruchu jest wprost proporcjonalne do działającej siły a odwrotnie proporcjonalne do masy.

16 III Zasada dynamiki Jeżeli ciało A działa na ciało B siłą F1, to ciało B działa na ciało A siłą F2, o takim samym kierunku i wartości jak F1, ale przeciwnym zwrocie F1 F2

17 Pęd - wielkość opisująca poruszające się ciało
v Pęd punktu materialnego jest równy iloczynowi masy m i prędkości v punktu. Pęd jest wielkością wektorową; kierunek i zwrot pędu jest zgodny z kierunkiem i zwrotem prędkości.

18 Energia i jej zmiany opisują stan i wzajemne oddziaływania obiektów fizycznych
Praca Energia kinetyczna Energia potencjalna Moc

19 mnożąc wartość siły F przez drogę s.
Praca Jeżeli kierunek i zwrot siły działającej na ciało jest taki sam, jak kierunek i zwrot przemieszczenia ciała, to pracę W obliczamy ze wzoru: W = F s mnożąc wartość siły F przez drogę s.

20 Energia kinetyczna Niezwykle ważną (jeśli nie w ogóle najważniejszą) postacią energii jest energia kinetyczna. Jej nazwa pochodzi od greckiego terminu „kineo” (ruch), co słusznie sugeruje, że jest ona związana z ruchem ciała.

21 Energia Potencjalna Energia potencjalna – energia jaką ma układ ciał umieszczony w polu sił zachowawczych, wynikająca z rozmieszczenia tych ciał. Równa jest pracy, jaką trzeba wykonać, aby uzyskać daną konfigurację ciał, wychodząc od innego rozmieszczenia, dla którego umownie przyjmuje się jej wartość równą zero. Konfigurację odniesienia dla danego układu fizycznego dobiera się zazwyczaj w ten sposób, aby układ miał w tej konfiguracji minimum energii potencjalnej. Podobnie jak pracę, energię potencjalną mierzy się w dżulach [J].

22 Moc Moc siły jest zdefiniowana jako szybkość z jaką wykonywana jest przez nią praca.

23 Zasada zachowania pędu
Jeżeli na jakiś układ ciał nie działają siły (oddziaływania) zewnętrzne, wtedy układ ten ma stały pęd. jeżeli F = 0, to p = const

24 podczas przeszukiwania Internetu natrafiliśmy na pojęcie płynów nienewtonowskich. Bardzo nas to zaciekawiło i spróbowaliśmy taki płyn zbadać. Według definicji płyn jest to każda substancja, która może płynąć, czyli dowolnie zmieniać swój kształt w zależności od naczynia, w którym się znajduje, a także swobodnie się przemieszczać (przepływać) Podstawową, dającą się mierzyć cechą płynów jest ich. Lepkość czyli inaczej tarcie wewnętrzne jest właściwością płynów opisująca ich opór wewnętrzny przeciw płynięciu. W przypadku płynów newtonowskich(doskonale lepkich) naprężenia ścinające zależą w sposób liniowy od szybkości ścinania Płyny nienewtonowskie nie zachowuje tej liniowej zależności czyli nie spełnia prawa Newtona! Lepkość płynów nienewtonowskich nie jest wartością stałą w warunkach stałego ciśnienia i zmienia się w czasie.

25 Płyn NieNewtoński występuje w 2 postaciach w ciekłej i stałej
Płyn NieNewtoński występuje w 2 postaciach w ciekłej i stałej. Badaliśmy zachowanie się takiego płynu Jak widać dobrze się przy tym bawiliśmy!

26 Źródła : http://pl.wikipedia.org/wiki/Strona_główna
nienewtonowski

27