Законы Ньютона в повседневной жизни

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Салемальская школа – интернат имени Володи Солдатова»

Учебный проект:

«ЗАКОНЫ НЬЮТОНА В ПОВСЕДНЕВНОЙ ЖИЗНИ»

ВЫПОЛНИЛА: КУЙБИНА ПОЛИНА ДМИТРИЕВНА,

УЧЕНИЦА 10 КЛАССА

РУКОВОДИТЕЛЬ: ВАХТОМИН АЛЕКСЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ

Салемал, 2021 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение. Цели и задачи.

Глава 1. Теоретические аспекты изучения

1.1. Биография Исаака Ньютона

1.2. Законы Ньютона

Выводы и описание объекта исследований

Глава 2. Практика

2.1. Описание опытов и расчеты

Выводы и анализ проведенных экспериментов

Список информационных источников

Приложения

ВВЕДЕНИЕ

Наверное, каждый знает эффектный фокус с выдергиванием скатерти из-под тарелок, фужеров, посуды и прочего. Посуда при этом остается на месте в неподвижности. Если сделать недостаточно резко, то все полетит на пол. Я задумалась об этом, а как так получается? Почему так происходит?

Гипотеза

Мне кажется, что подобное произойдет, если очень хорошо понимать физику. Я думаю, что данный опыт согласуется с законами Ньютона.

Цель

Выяснить назначение законов Ньютона, использование их в жизни человека

Задачи

1. Изучить информационные источники по теме исследования, описать законы Ньютона.
2. Провести  исследование
3. Определить особенности применения законов Ньютона в нашей жизни

АКТУАЛЬНОСТЬ

В жизни мы сталкиваемся с вещами, о которых мы не задумывались, что это все физика. Что в природе происходит все по законам физики. Существует такой фокус у официантов в ресторанах. Они выдергивают скатерть со стола при этом не разбив посуду. Что это? Ловкость рук? А может фокус? Или это все-таки законы физик? Тема исследований является весьма актуальной, так как не многие знаю, что понимание законов физики помогает разобраться в различных ситуациях и уж точно научиться не удивляться простым вещам.

.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ

1. БИОГРАФИЯ ИСААКА НЬЮТОНА

Великий английский физик и математик, механик, астроном. Открыл основные законы движения тел и законы тяготения, разработал важнейшие разделы высшей математики.

В 12 лет поступил в Грэнтемскую школу, в 1661 г – в колледж Св. Троицы. В 1668 году Ньютону была присвоена степень магистра.

Ньютон изложил закон всемирного тяготения и три закона механики. Он дал теорию движения небесных тел, создав основы небесной механики. Сегодня мы пользуемся 3 его законами.

2. ЗАКОНЫ НЬЮТОНА

ПЕРВЫЙ ЗАКОН НЬЮТОНА

Первый закон Ньютона называют ЗАКОНОМ ИНЕРЦИИ

Инерция – способность тела сохранять скорость в отсутствии действия сил.

• Существуют такие инерциальные системы отсчета, в которых тела двигаются равномерно и прямолинейно или покоятся, если на него не действует сила или действие этих сил скомпенсированы (уравновешены)

ВТОРОЙ ЗАКОН НЬЮТОНА

• Ускорение движущегося тела пропорционально сумме приложенных к нему сил и обратно пропорционально его массе

ТРЕТИЙ ЗАКОН НЬЮТОНА

• В природе все тела взаимодействуют друг с другом, силы равны по величине и противоположны по направлению.

• В природе все силы возникают только парами, линии действия этих сил совпадают

ВЫВОДЫ И ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ

1) скатерть – шелковая

2) посуда – стеклянная, фарфоровая

3) стол, окрашенный эмалью

В процессе исследования я смоделировала процесс: скатерть заменим на лист мелированной бумаги формата A4. Допустим предположение, что на успешность эксперимента влияет сила трения (коэффициенты трения используемых материалов), вес предметов, скорость движения листа (сила тяги). Т.е. учитываются все три закона Ньютона: движение в инерциальных системах (инерция и инертность), зависимость ускорения от силы и массы тела и возникновение силы трения скольжения во время движения предметов, как силы направленной в противоположную сторону по отношению к приложенной силе.

ГЛАВА 2. ПРАКТИКА

2.1. Описание опытов и расчеты

1. Измерение массы предметов

Проведенные измерения показали

Расчеты

Согласно 2 закона Ньютона, сила тяжести действия на каждое тело, определяется по формуле: F=m*g

2. Измерение зависимости силы трения скольжения от внешних условий (проверка законов Ньютона)

Проделаем опыт, демонстрирующий законы Ньютона в действии. Установим зависимость ускорения тела от массы и равнодействующих сил.

В процессе исследований я на лист бумаги, помещенный на металлический, окрашенный эмалью стол устанавливала по очереди посуду, в том числе наполненную водой и проводили резкое выдергивание листа. (см. приложение) Установила, что успешность смоделированного эксперимента зависит от площади опоры посуды, ее веса, а также качества поверхности, т.е., очевидно от коэффициента трения. Также было установлено, что вероятность успешности эксперимента увеличивается с ростом величины силы, и зависит от вектора действия силы (растет с приближением угла действия силы к нулю по отношению к поверхности и зависит от времени действия силы. Т.е. не разбить посуду или не разлить содержимое удалость только при соблюдении следующих условий: низкие коэффициенты трения, сила тяги как минимум должна превышать силу трения в 2 раза, вектор силы должен образовывать с поверхностью угол равный нулю и время действия силы должно быть минимальным.

Кроме того, табличные значения коэффициента трения указывают на справедливость наших предположений и чистоту смоделированного эксперимента, т.е. эксперимент дает небольшую погрешность, что соизмеримо с нашими условиями (коэффициент трения шелка и бумаги соизмеримы)

Коэффициент трения

ВЫВОДЫ И АНАЛИХ ПРОВЕДЕННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

Опыты показали, что от качества поверхности соприкасаемых предметов зависит сила трения и характер проведения эксперимента, т.е. величина прикладываемой силы к листу  бумаги (скатерти), а также массы предметов. Таким образом, так называемая «ловкость рук» напрямую связана с пониманием физики процесса и конечно же ни один официант-виртуоз с первого раза не мог успешно показывать данный фокус – нужна тренировка, которая позволяет понять, какую силу надо приложить, чтобы она была как минимум вдове больше силы трения и время действия силы также должно быть минимальным, чтобы избежать смещения предметов.

Учите физику, тренируйтесь и у вас все получится!

СПИСОК ИНФОРМАЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Биография Исаака Ньютона

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%BE%D0%BD,_%D0%98%D1%81%D0%B0%D0%B0%D0%BA 

2. Законы Ньютона https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%8B_%D0%9D%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B0 
3. https://yandex.ru/efir?stream_id=483481dc199994b6b670503e0de7e3a0 
4. https://www.youtube.com/watch?v=xVSWuvZ8aQA&t=3s 
5. https://ok.ru/video/83615091212 

ПРИЛОЖЕНИЯ

1. Видео экспериментов:  https://drive.google.com/file/d/1VcDYYNvC3gOlvPW-VRiZT1wdh4EJraJI/view?usp=sharing