Сырғанау үйкеліс күші

Сабақтың тақырыбы

Үйкеліс күші және оның техникада қолданылуы

Білімділік мақсат

Оқушыларға үйкеліс күшінің мәнін, оның табиғат заңдарындағы маңызын және өмірмен байланысын түсіндіру.

Тәрбиелік мақсат

Өз білімінің нәтижесіне сүйеніп, өзін бағалай білуге тәрбиелеу.

Дамытушылық мақсат

Есеп шығару тәсілдерін меңгерту, практикалық дағды қалыптастыру, логикалық ойлауды дамыту.

Сабақтың түрі

Жаңа сабақ

Көрнекілігі

Мультимедиялық проектор
Динамометр
Білеуше

Сабақтың құрылымы

I. Ұйымдастыру

Оқушылармен сәлемдесу, түгендеу.

II. Үй тапсырмасын тексеру

Сурет арқылы салмақсыздық ұғымын еске түсіру (проектор, компьютер арқылы).

III. Жаңа сабақ

Үйкеліс күшінің пайда болуы, түрлері және техникадағы рөлі.

IV. Бекіту

Топтық тапсырмалар және есептер.

V. Үйге тапсырма

Тақырып бойынша тапсырмалар беру.

VI. Қорытындылау және бағалау

Негізгі идеяларды жинақтау, оқушыларды бағалау.

Жаңа сабақ: күнделікті өмірден бастап түсіндіру

Кіріспе сұрақтар

Оқушыларға күнделікті тұрмыста жиі байқалатын құбылыстар бойынша сұрақтар қойылады. Сұрақтар экранға шығарылып, қысқаша жауаптар талқыланады.

Шананы қара жолмен сүйрегеннен гөрі мұз бетімен немесе қар үстімен сүйреу жеңілірек.
Майланбаған велосипедті тебу және жиһазды еденмен жылжыту қиынға түседі.
Қозғалтқыш өшірілген соң автомобиль біртіндеп тоқтайды.
Мұз айдынында коньки тепкен бала, төбеден сырғанаған шана, домалаған доп — бәрі де біраз уақыттан кейін тоқтайды.

Негізгі түсінік

Бұл мысалдар бір дене екінші дененің бетімен қозғалғанда, қозғалыс бағытына қарсы бағытталған және қозғалысқа кедергі жасайтын күш пайда болатынын көрсетеді. Бұл күш үйкеліс күші деп аталады және F_үйк. әрпімен белгіленеді.

Маңызды идея: Үйкеліс күші әрқашан салыстырмалы қозғалысқа (немесе қозғалысқа ұмтылысқа) қарсы бағытталады.

Үйкелістің түрлері және түсіндірмелер

Сырғанау үйкелісі

Өте жақсы өңделген екі бірдей металл кубты әртүрлі беттерге қояйық: бірін — аздап кедір-бұдырлы бетке, екіншісін — өте жылтыр бетке. Бет аздап кедір-бұдырлы болғанда дене оңайырақ сырғанауы мүмкін, ал екі бет те өте жақсы тегістелген кезде, керісінше, олардың бір-біріне «жабысып» сырғымайтынын байқауға болады.

Себебі мұндай беттердің бөлшектері бір-біріне өте жақын орналасады, олардың арасындағы тартылыс күштері артып, жанасу күшейеді.

Коньки мысалы

Конькидің жүзі мұзға қысым түсіреді. Қысым әсерінен конькидің астында жұқа су қабаты пайда болып, қозғалысты жеңілдетеді. Қысым азайса, су тез қатып қалады.

Неліктен сұйық үйкелісті азайтады?

Сұйық қабаттары жанасатын беттерге жабысады да, қабаттардың өзара сырғуына жағдай жасайды. Сұйықтың қозғалысы да белгілі кедергі тудырады (тұтқырлық), бірақ ол қатты беттер арасындағы үйкеліске қарағанда әлдеқайда аз.

Тыныштық үйкелісі

Тыныштық үйкелісі — дененің қозғалысын бастауға да, қозғалысты болдырмауға да әсер ететін күш. Бір жағынан, ол сырғуды тежейді; екінші жағынан, дәл осы күш қозғалыстың басталуына мүмкіндік береді.

Жүру кезіндегі рөлі

Адам жүргенде аяқ киімнің табаны жермен әрекеттеседі. Үйкеліс нәтижесінде пайда болатын тыныштық үйкелісі аяққа үдеу береді: адам жерді артқа итереді, ал жер адамды алға қарай «итереді».

Мұз үстіндегі жағдай

Мұз үстінде тыныштық үйкелісі өте аз болғандықтан, аяқ тайып кетеді. Сондықтан мұзда абайлап, қысқа қадаммен жүреміз және қозғалысымыз еріксіз баяулайды.

Демонстрациялық лабораториялық жұмыс

Тәжірибе проекциялық аппарат, компьютер және экран арқылы көрсетіледі.

1) Ауданға тәуелсіздігі

Білеушені бірдей күшпен тартып, оның қай қырымен жатқанын (жанасу ауданын) өзгерткенде де, үйкеліс күшінің жанасу ауданына тәуелсіз екенін байқаймыз.

2) Бет сипатына тәуелділігі

Білеушені кедір-бұдырлығы жоғары бетке орналастырсақ, оны орнынан қозғалту үшін көбірек күш керек болады. Бұл үйкеліс күшінің жанасатын беттердің табиғатына және кедір-бұдырлығына тәуелді екенін көрсетеді.

3) Динамометрмен өлшеу

Динамометрге бекітілген білеушені тарту арқылы белгілі бір сәттегі әсер етуші күшті анықтаймыз. Күш белгілі бір шамадан асқанда білеуше қозғала бастайды.

Сонымен қатар, білеушені қозғалыста ұстап тұратын күштің (сырғанау үйкелісі) оны орнынан қозғауға қажет күштен (тыныштық үйкелісінің ең үлкен мәнінен) аз болатынын көреміз.

4) Қалыпты күш артқанда

Салмағы сондай тағы бір білеушені үстіне қойып, бетке түсетін күшті (қалыпты қысымды) екі есе арттырамыз. Динамометр үйкеліс күшінің артқанын көрсетеді.

Бекіту: тапсырмалар

1) Топтық жұмыс

Оқушылар үш топқа бөлінеді. Әр топқа үйкелістің бір түрі бойынша (тыныштық, сырғанау, домалау) түсіндіру және мысал келтіру тапсырмасы беріледі.

2) Техникада үйкеліс коэффициентін ескеру

Денелердің массалары бірдей деп есептеп, үйкеліс күші қай жағдайда көбірек болатынын анықтаңдар.

Жағдай 1

Құрғақ асфальт: μ₁=0,6, ылғал асфальт: μ₂=0,4. Үйкеліс күші қайсысында артық?

Жағдай 2

Құрғақ бетон: μ₁=0,95, ылғал бетон: μ₂=0,85. Үйкеліс күші қайсысында артық?

Жағдай 3

Қара жол: μ₁=0,5, құм төселген жол: μ₂=0,7. Үйкеліс күші қайсысында артық?

Сабақты қорытындылау

Бүгін біз қандай күш туралы айттық? Әрине, үйкеліс күші туралы. Үйкелістің маңызын түсіндіретін негізгі қорытындылар төмендегідей.

Негізгі заңдылық

Сырғанау үйкеліс күшінің модулі қалыпты қысым күшінің модуліне тура пропорционал:

F_үйк. = μN

Тәуелділіктер

Үйкеліс коэффициенті жанасушы беттердің ауданына тәуелсіз.
Үйкеліс коэффициенті жанасатын денелердің материалына және беттердің күйіне тәуелді.
Жылдамдық аз болғанда үйкеліс шамамен жылдамдыққа тәуелсіз, ал жылдамдық артқанда үйкеліс артуы мүмкін.
Домалау үйкелісі де жалпы түрде осы заңдылыққа бағынады (шартты түрде қарастырылады).

Үй тапсырмасы және бағалау

Үйге тапсырма

Тақырып бойынша қайталау, үйкеліс күшінің түрлеріне мысалдар жинақтау және берілген есептерді орындау.

Оқушыларды бағалау

Сабақтағы белсенділік, жауаптардың нақтылығы, тәжірибені түсіндіру және есеп шығару сапасына қарай бағаланады.