Методика изложения темы: "Движение по окружности с постоянной по величине скоростью"
методическая разработка по физике (9 класс) на тему

Методика изложения темы: «Движение по окружности с постоянной по величине скоростью».

Величины, используемые для описания этого движения.

         t   -время движения тела

        [t]  = секунда (с)

         r   -радиус окружности, описываемой телом

        [r]  = метр (м)

        N   - число оборотов, совершаемых телом

       [N] -  безразмерная величина

         -  длина дуги, описанной телом

           = метр (м)

           (1)  - угол поворота тела

              - безразмерная величина, которую называют радианом (рад)

Угол, выраженный в радианах, показывает во сколько раз длина дуги, соответствующая этому углу, больше радиуса окружности

           -       (2) -частота вращения тела

         =

Частота вращения показывает, сколько оборотов совершает тело за 1 секунду.

          -      (3) -период вращения тела

        = с          

Период вращения показывает, за какое время тело совершает один оборот.              

          -   (4)-линейная скорость тела

         =

Линейная скорость показывает, дугу какой длины описывает тело за 1 секунду.

           -        (5) -угловая скорость тела

       ==()

Угловая скорость показывает, на какой угол поворачивается тело за 1 секунду

Связи между  n, T, V, и r.`        

                                       -                 (6)  -эта формула следует из формул (2)и(3)

                                     -            (7)   -эта формула следует из формулы (4),если считать, что тело совершило один оборот.

                                   -        (8)  -эта формула следует из формулы (5), если считать, что тело совершило один  оборот.                  

                                   -  (9) -эта формула                                                        п                получается при подстановке (6) формулы в (7).

                                       -         (10)  -эта формула получается при подстановке  (6) формулы  в (8).                                      -        (11)  - эта формула получается при делении левой и правой части  формулы (1) на время  t и при помощи формул (4)  и (5)

Эти формулы позволяют, зная одну из четырёх величин n,T,V,

                   и радиус окружности r, находить остальные три величины.

Нахождение величины и направления  центростремительного ускорения

где    - скорость тела в нулевой момент времени

                - скорость тела в момент времени  t.

                                  -изменение скорости за время t    

Нахождение направления центростремительного ускорения (мгновенного ускорения)

                                                      =

        При стремлении    t    ,    угол     и  следовательно угол        между        и     стремится к прямому углу, а значит ускорение    , с которым движется тело в предельном случае перпендикулярно скорости    , то есть направлено к центру   окружности.

Нахождение величины центростремительного ускорения  (мгновенного ускорения)

 При    ,  длина хорды практически равна длине соответствующей     дуги  V ,  то есть   , но  ,   следовательно                                                              

                                                     (12)

                           Подставляя (11) формулу в (12), получим                                                  

Учитель физики гимназии 278 города Санкт-Петербурга

Сподобаев Виктор Тимофеевич

1 августа 2014 года