I. Using concepts and physical quantities to describe phenomena and to identify their examples in the surrounding world.
II. Motion and forces. The student:
10) uses the concept of force as a directed action (vector); indicates the magnitude, direction and orientation of the force vector; uses a force unit;
11) recognizes and names forces, gives examples of them in various practical situations (forces: gravity, pressure, resilience, resistance to movement);
12) determines and draws the resultant force for forces of equal directions; describes and draws forces that are balancing.
Let's talk about the situation of everyday life. For some reasons, the boy wants to move the wardrobe.
[Illustration 1]
The force, exerted by the men on the wardrobe while it is being moved, is attached to the wardrobe. It is green in the figure.
The situation changes when a friend comes to help us.
[Illustration 2]
When two persons are pushing the wardrobe, an additional force acts. It is applied to the same body, it is placed on the same straight line and has the same orientation as the force with which only one person works.
Let's talk about the example:
If we assume that the force exerted by the first person was 200 N, and 250 N by the other one- then the effect of their common effort would be the same as if one person pushed the wardrobe with the force of 450 N. In this case two forces can be replaced by one force, which is their sum.
[Illustration 3]
The resultant forceresultant forceresultant force has the same effect as the two component forces
The resultant force is the sum of vectors of all the forces acting on the body.
In the case when forces with the same directions and orientations act on a given body, then the value of the resultant force is the sum of the values of constituent forces. If the orientations of the constituent forces are opposite, the resultant force is the difference in the values of constituent forces. If the forces acting on the body are balancing himself, the resultant force which is their sum is equal to 0 N. Only the forces applied to the same body can be balanced.
If the constituent forces operate in any directions and orientations, we determine the resultant force by drawing a diagonal parallelogram, whose sides are the vectors of constituent forces. The origins of vectors should be placed in the same vertex of the parallelogram.
Selected words and expressions used in the lesson plan
Ciężar sportowca (wektor niebieski) jest równoważony sumą dwóch sił działających na jego dłonie (wektory zielone) i pochodzących od przyrządu gimnastycznego.
Siła, która zastępuje działanie kilku innych sił działających jednocześnie na dane ciało i wywołuje taki sam skutek, jak one nazywana jest siłą wypadkową.
Poszczególne siły nazywamy siłami składowymi.
Jeśli siły składowe działające na ciało się równoważą, to siła wypadkowa będąca ich sumą jest równa 0 N.
mb9cf319eb6acd164_1528449000663_0
Równowaga sił. Siła wypadkowa
mb9cf319eb6acd164_1528449084556_0
Drugi
mb9cf319eb6acd164_1528449076687_0
I. Wykorzystanie pojęć i wielkości fizycznych do opisu zjawisk oraz wskazywanie ich przykładów w otaczającej rzeczywistości.
II. Ruch i siły. Uczeń:
10) stosuje pojęcie siły jako działania skierowanego (wektor); wskazuje wartość, kierunek i zwrot wektora siły; posługuje się jednostką siły;
11) rozpoznaje i nazywa siły, podaje ich przykłady w różnych sytuacjach praktycznych (siły: ciężkości, nacisku, sprężystości, oporów ruchu);
12) wyznacza i rysuje siłę wypadkową dla sił o jednakowych kierunkach; opisuje i rysuje siły, które się równoważą.
mb9cf319eb6acd164_1528449068082_0
45 minut
mb9cf319eb6acd164_1528449523725_0
Posługiwanie się pojęciami siły wypadkowej i sił równoważących się.
mb9cf319eb6acd164_1528449552113_0
1. Rozpoznawanie obecności sił równoważących się w różnych sytuacjach praktycznych.
2. Określanie wartości siły wypadkowej dla sił działających na ciało.
mb9cf319eb6acd164_1528450430307_0
Uczeń:
- rozpoznaje siły równoważące się,
- prezentuje graficznie obraz siły wypadkowej.
mb9cf319eb6acd164_1528449534267_0
1. Uczenie się przez obserwację.
mb9cf319eb6acd164_1528449514617_0
1. Praca indywidualna.
2. Praca z całą klasą.
mb9cf319eb6acd164_1528450127855_0
Przygotuj odpowiedzi do pytań wprowadzających do lekcji.
1. Co to jest siła? 2. Czy siła jest wektorem? Odpowiedź uzasadnij. 3. Jakie są cechy wektora? 4. Jaka jest definicja kierunku i zwrotu wektora. Jaka jest różnica między tymi pojęciami?
mb9cf319eb6acd164_1528446435040_0
Rozpatrzmy sytuację z życia wziętą. Chłopiec z pewnych powodów chce przesunąć szafę.
[Ilustracja 1]
Siła wywierana przez chłopca na szafę podczas jej przesuwania jest przyłożona do szafy. Jest ona zaznaczona na ilustracji kolorem zielonym.
Sytuacja ulega zmianie, gdy z pomocą przychodzi kolega.
[Ilustracja 2]
Kiedy w przesuwaniu szafy biorą udział dwie osoby, działa dodatkowa siła, która jest przyłożona również do szafy. Jej kierunek i zwrot jest dokładnie taki sam jak pierwszej siły.
Rozpatrzmy przykład.
Jeśli przyjmiemy, że siła wywierana przez pierwszą osobę wynosiła 200 N, a przez drugą – 250 N, to efekt ich wspólnego wysiłku byłby taki sam, jak gdyby jedna osoba pchała szafę z siłą 450 N. Dwie siły można zatem w tym przypadku zastąpić jedną – będącą ich sumą.
[Ilustracja 3]
Siła wypadkowa daje taki sam efekt jak dwie siły składowe.
Siła wypadkowa jest sumą wektorową wszystkich sił składowych działających na ciało.
[Ilustracja 4]
Ciężar sportowca (wektor niebieski) jest równoważony sumą dwóch sił działających na jego dłonie (wektory zielone) i pochodzących od przyrządu gimnastycznego.
Definicja siły wypadkowej:
Siła, która zastępuje działanie kilku innych sił działających jednocześnie na dane ciało i wywołuje taki sam skutek, jak one nazywana jest siłą wypadkową.
Poszczególne siły nazywamy siłami składowymi.
Jeśli siły składowe działające na ciało się równoważą, to siła wypadkowa będąca ich sumą jest równa 0 N.
Polecenie 1
a) Obejrzyj slideshow „dodawanie wektorów”.
[Slideshow]
b) Uzupełnij tabelę
[Tabela 1]
Polecenie 2
Wybierz zdania prawdziwe.
Równowaga sił oznacza, że:
a) Dwie siły się zawsze równoważą, gdy mają takie same wartości.
b) Siła wypadkowa ma wartość różną od 0 N.
c) Suma wektorów sił składowych jest równa 0 N.
d) Suma sił działających na ciało jest równa 0 N.
Odpowiedź:
a) Fałsz. b) Fałsz. c) Prawda. d) Prawda.
Polecenie 3
Narysuj wektory 2 dowolnych sił działających na ciało i mających taki sam kierunek, które się nie równoważą.
a) Przedstaw cztery cechy wektorów tych sił.
b) Wyznacz wartość siły wypadkowej działającej na ciało.
Polecenie 4
Narysuj wektory 3 dowolnych sił działających na ciało, mających jednakowy kierunek, przyłożonych w taki sposób aby wektor siły wypadkowej miał wartość:
a) 0 N,
b) większą od 0 N.
Podaj cechy sił składowych, które realizują oba podane warunki.
Polecenie 5
Narysuj wektory dwóch sil przyłożonych do dwóch różnych ciał. Wektory tych sił mają taki sam kierunek lecz przeciwne zwroty.
Odpowiedz na pytania:
a) Czy wypadkowa tych dwóch wektorów ma wartość 0 N?
b) Czy są to siły równoważące się?
mb9cf319eb6acd164_1528450119332_0
Wartość siły wypadkowej jest sumą wartości sił składowych, jeżeli zwroty tych sił są zgodne. Jeżeli zwroty są przeciwne, to siła wypadkowa jest różnicą wartości sił składowych. Kierunki tych sił muszą być równoległe.
Jeśli siły działające na ciało się równoważą, to siła wypadkowa będąca ich sumą jest równa 0 N. Równoważyć mogą się tylko siły przyłożone do tego samego ciała.