7_клас_Урок_34_Учимося_розв’язувати_задачі_на_закон_збереження_імпульсу

1.

Фізика
Учимося розв’язувати
задачі на закон
збереження імпульсу
7
Авторка: Гаркуша Олена Михайлівна, учителька фізики та
астрономії Опорного закладу освіти «Новозаліський
ліцей» Бородянської селищної ради Київської області

2.

Урок 34
Учимося розв’язувати задачі
на закон збереження
імпульсу
Фізика 7 клас
2

3.

«Якщо ви хочете
навчитися плавати,
то сміливо ступайте у воду,
а якщо хочете навчитися
розв’язувати задачі, то
розв’язуйте їх!»
Д. Поя
Фізика. 7 клас
3

4.

Оцініть свій імпульс перед початком уроку
1
2
знання
+
вміння
3
знання
+
мало вмінь
Фізика 7 клас
мало знань
+
мало вмінь
4

5.

Перевірте свої знання
Тестові завдання
1. За якою формулою визначають імпульс тіла?
А.
Б.
В.
Г.
Фізика 7 клас
5

6.

Перевірте свої знання
2. У яких одиницях вимірюють імпульс тіла?
А.
Б.
В.
Г.
Фізика 7 клас
6

7.

Перевірте свої знання
3. Як записується закон збереження імпульсу для системи
двох тіл?
А.
Б.
В.
Г.
Фізика 7 клас
7

8.

Перевірте свої знання
4. Чому дорівнює імпульс тіла масою 2 кг, яке рухається зі
швидкістю 10 м/с?
А.
Б.
В.
Г.
Фізика 7 клас
8

9.

Перевірте свої знання
5. Вантажний і легковий автомобілі рухаються з однаковою
швидкістю. Порівняйте їхні імпульси.
А. Імпульс вантажного автомобіля
менший
Б. Імпульс легкового автомобіля більший
В. Імпульс вантажного автомобіля більший
Г. Імпульси обох автомобілів є однаковими
Фізика 7 клас
9

10.

Перевірте свої знання
6. Дві кулі мають однаковий об'єм і виготовлені з одного
матеріалу. Порівняйте імпульси куль (див. рисунок), якщо
швидкості руху куль однакові за значенням, але
протилежні за напрямком. Виберіть усі істинні
твердження.
А.
Б.
В.
Г.
Д.
Імпульси тіл різні за модулем
Імпульси тіл однакові за модулем
Імпульси тіл однакові за напрямком
Імпульси обох тіл дорівнюють нулю
Імпульси тіл протилежні за напрямком
Фізика 7 клас
10

11.

Перевірте свої знання
7. Яке тіло має найменший імпульс? Довжина вектора
швидкості відбиває значення швидкості.
А.
Б.
В.
Г.
Д.
1
2
3
4
5
2 кг
3 кг
1 кг
4
кг
5 кг
1
2
3
4
5
Фізика 7 клас
11

12.

Перевірте відповіді
Тестові завдання
Відповіді
1
2
3
4
5
6
7
Б
В
В
Б
В
Б, Д
В
Чудово!
Ви добре впорались із завданнями.
Рухаємося далі!
Фізика 7 клас
12

13.

Учимося розв’язувати задачі
У законі збереження імпульсу ми додаємо векторні
величини, тому маємо враховувати напрямок.
Як позбутися векторів?
Нескладно, якщо тіла рухаються вздовж однієї прямої.
Потрібно вздовж цієї прямої задати напрямок (вісь).
Далі записати закон збереження імпульсу без векторів, але з
урахуванням знаків:
● якщо тіло рухається в напрямку осі — імпульс беремо зі
знаком «+»;
● якщо в протилежному — зі знаком «–».
Розпочнімо!
Фізика 7 клас
13

14.

Алгоритм
розв’язування задач
на застосування
закону збереження
імпульсу
1.
2.
Уважно читаємо
умову задачі,
з’ясовуємо, яка
фізична ситуація
розглядається,
про які фізичні
величини
йдеться.
Записуємо
коротку умову
задачі. Зазвичай
подаємо маси й
швидкості руху
тіл в одиницях СІ
(кг, м/с).
Учимося розв’язувати задачі
Задача 1. Візок 1 масою 2 кг, що рухається горизонтально зі швидкістю
1,3 м/с, зіштовхується з візком 2 масою 3 кг, що рухається назустріч зі
швидкістю 40 см/с, та зчіплюється з ним. Якою буде швидкість руху візків
після зчеплення?
Аналіз фізичної проблеми. Систему «візок 1 — візок 2» можна вважати
замкненою, адже притягання Землі зрівноважене дією опори, а тертя
нехтовно мале. Візки зчепилися, тож після взаємодії вони матимуть
однакову швидкість.
Дано:
Знайти:
14

15.

Алгоритм
розв’язування задач
на застосування
закону збереження
імпульсу
3.
Виконуємо
рисунок, на
якому
схематично
зображуємо тіла
та напрямки
швидкостей
їхнього руху
спочатку до,
потім — після
взаємодії.
Учимося розв’язувати задачі
Задача 1. Візок 1 масою 2 кг, що рухається горизонтально зі швидкістю
1,3 м/с, зіштовхується з візком 2 масою 3 кг, що рухається назустріч зі
швидкістю 40 см/с, та зчіплюється з ним. Якою буде швидкість руху візків
після зчеплення?
Аналіз фізичної проблеми. Систему «візок 1 — візок 2» можна вважати
замкненою, адже притягання Землі зрівноважене дією опори, а тертя
нехтовно мале. Візки зчепилися, тож після взаємодії вони матимуть
однакову швидкість.
Дано:
До зіткнення імпульс візка 1 більший за імпульс
візка 2, тому після зчеплення візки рухатимуться в
напрямку руху візка 1.
Знайти:
15

16.

Алгоритм
розв’язування задач на
застосування закону
збереження імпульсу
4.
Записуємо закон
збереження
імпульсу,
враховуючи
напрямки руху
тіл. Для цього
обираємо
напрямок (вісь
OX): імпульси тіл,
що рухаються в
напрямку осі OX,
беремо зі знаком
«+», а в напрямку,
протилежному до
осі OX, — зі
знаком «–».
Учимося розв’язувати задачі
Задача 1. Візок 1 масою 2 кг, що рухається горизонтально зі швидкістю
1,3 м/с, зіштовхується з візком 2 масою 3 кг, що рухається назустріч зі
швидкістю 40 см/с, та зчіплюється з ним. Якою буде швидкість руху візків
після зчеплення?
Дано:
До зіткнення імпульс візка 1 більший за імпульс
візка 2, тому після зчеплення візки рухатимуться в
напрямку руху візка 1.
Знайти:
16

17.

Алгоритм
розв’язування задач
на застосування
закону збереження
імпульсу
5.
Розв’язуємо
одержане
рівняння
відносно
невідомої
величини в
загальному
вигляді, а потім
виконуємо
розрахунки.
Учимося розв’язувати задачі
Задача 1. Візок 1 масою 2 кг, що рухається горизонтально зі швидкістю
1,3 м/с, зіштовхується з візком 2 масою 3 кг, що рухається назустріч зі
швидкістю 40 см/с, та зчіплюється з ним. Якою буде швидкість руху візків
після зчеплення?
Дано:
До зіткнення імпульс візка 1 більший за імпульс
візка 2, тому після зчеплення візки рухатимуться в
напрямку руху візка 1.
Знайти:
17

18.

Алгоритм
розв’язування задач
на застосування
закону збереження
імпульсу
6.
7.
Розв’язуємо
одержане
рівняння
відносно
невідомої
величини в
загальному
вигляді, а потім
виконуємо
розрахунки.
Аналізуємо
результати.
Записуємо
відповідь.
Учимося розв’язувати задачі
Задача 1. Візок 1 масою 2 кг, що рухається горизонтально зі швидкістю
1,3 м/с, зіштовхується з візком 2 масою 3 кг, що рухається назустріч зі
швидкістю 40 см/с, та зчіплюється з ним. Якою буде швидкість руху візків
після зчеплення?
Дано:
Перевіримо одиниці й знайдемо значення шуканої
величини:
Знайти:
Аналіз результатів. Швидкості руху візків зменшилися — це реальний
результат.
Відповідь:
18

19.

А ЯК НАСПРАВДІ?
Хлопчик, якому не дуже подобається математика, але
який захоплюється фізикою, стверджує, що знайти
відповідь на запитання задачі 1 можна набагато
простіше. Він пропонує не розв’язувати задачу в
загальному вигляді, а відразу підставити в закон
збереження імпульсу числові дані. Ось розв’язання
хлопчика:
m_1 v_01 - m_2 v_02 =)v, 2 · 1,3 – 3 · 0,4 = (2 +
або
1,4 = 5 v, тобто v = 0,28 м/с.
Чи згодні ви з тим, що можна так розв’язувати фізичні
задачі?
Фізика 7 клас
19

20.

Учимося розв’язувати задачі
Задача 2. З носа човна, маса якого разом із рибалкою дорівнює 160 кг, у напрямку руху човна стрибає
собака масою 40 кг. Визначте швидкість руху човна після стрибка собаки, якщо швидкість руху
собаки горизонтальна й дорівнює 5 м/с, а початкова швидкість руху човна — 1 м/с.
Дано:
Аналіз фізичної проблеми. Систему «човен — собака» можна вважати
замкненою, адже притягання Землі зрівноважене виштовхуванням
води, а опір рухові є незначним. На початку спостереження собака
рухався на човні, тому початкові швидкості руху човна й собаки є
однаковими.
Знайти:
Запишемо закон збереження імпульсу, враховуючи напрямки руху тіл:
20

21.

Учимося розв’язувати задачі
Задача 2. З носа човна, маса якого разом із рибалкою дорівнює 160 кг, у напрямку руху човна стрибає
собака масою 40 кг. Визначте швидкість руху човна після стрибка собаки, якщо швидкість руху
собаки горизонтальна й дорівнює 5 м/с, а початкова швидкість руху човна — 1 м/с.
Дано:
Перенесемо відомі доданки в ліву частину рівняння:
Звідки
Знайти:
Перевіримо одиниці й знайдемо значення шуканої величини:
Аналіз результатів. Швидкість руху човна зменшилася до нуля. Отже, човен зупинився.
Відповідь: v_1 = 0 — човен зупинився.
21

22.

Учимося розв’язувати задачі
Задача 3. Кулька 1 масою 200 г, яка рухається зі швидкістю 10 м/с, наздоганяє таку саму за
розміром кульку 2, що рухається в тому ж напрямку зі швидкістю 1 м/с. Якою є маса кульки 2, якщо
після зіткнення вона збільшила швидкість свого руху до 1,5 м/с, а кулька 1 почала рухатися зі
швидкістю 5 м/с у зворотному напрямку?
Дано:
Аналіз фізичної проблеми. Систему «кулька 1 — кулька 2» можна вважати
замкненою. Поміркуйте чому.
Запишемо закон збереження імпульсу, враховуючи напрямки руху тіл:
Знайти:
22

23.

Учимося розв’язувати задачі. Задача 3
Дано:
Перенесемо доданки, які містять
містять_2, — у праву:
, у ліву частину рівняння, а доданки, які
Винесемо за дужки загальні множники:
, звідси
Перевіримо одиниці й знайдемо значення шуканої величини:
Знайти:
Аналіз результатів. Маса кульки 2 виявилася набагато більшою за масу кульки 1. Це цілком
реальний результат, адже якби маса кульки 2 була меншою, то кулька 1 не відскочила б від кульки 2,
а продовжила б рух у тому самому напрямку.
Відповідь: v_1 =
23

24.

Робота в групах
ДОСЛІДЖЕННЯ
Що знадобиться: три кришечки від пластикових
пляшок однакового розміру; пластилін. Одну
з кришечок заповніть пластиліном. Дослідіть
центральне зіткнення пар кришечок.
Завдання для групи І
Важка кришечка нерухома,
а дві інші по черзі
зіштовхуються з нею.
Завдання для групи ІІ
Кришечки рухаються
назустріч одна одній.
Завдання для групи ІІІ
Одна з кришечок
наздоганяє іншу.
Поясніть результати зіткнень.
Запишіть для кожного випадку закон збереження імпульсу.
24

25.

Розв’язування задач
ВПРАВА № 20
2.
Кіт женеться за мишею. Чи зможе кіт наздогнати мишу, якщо імпульс кота дорівнює
імпульсу миші?
3.
Два тіла рухаються вздовж однієї прямої. Маса першого тіла вдвічі більша за масу
другого, а швидкість руху другого тіла втричі менша від швидкості руху першого.
1. Знайдіть відношення модулів імпульсів цих тіл.
2. Знайдіть сумарний імпульс цих тіл, якщо маса й швидкість руху першого тіла
дорівнюють 200 г і 6 м/с відповідно.
Розгляньте два випадки:
а) тіла рухаються в одному напрямку;
б) тіла рухаються в протилежних напрямках.
Фізика 7 клас
25

26.

Перевірте себе
ВПРАВА № 20
2.
Кіт женеться за мишею. Чи зможе кіт наздогнати мишу, якщо імпульс кота дорівнює
імпульсу миші?
Розв’язування: Імпульс кота
m_к, а імпульс миші p_миш
і= m .
p_кота= p_миші
Маса кота більша за масу миші m_к>m_ , а тому швидкість кота
менша швидкості миші v_к<
.
Отже, кіт не наздожене мишу.
Відповідь: ні.
Фізика 7 клас
26

27.

Перевірте себе
ВПРАВА № 20
3.
Два тіла рухаються вздовж однієї прямої. Маса першого тіла вдвічі більша за масу
другого, а швидкість руху другого тіла втричі менша від швидкості руху першого.
1.
Знайдіть відношення модулів імпульсів цих тіл.
2.
Знайдіть сумарний імпульс цих тіл, якщо маса й швидкість руху першого тіла
дорівнюють 200 г і 6 м/с відповідно.
Розгляньте два випадки:
а)
Тіла рухаються в одному напрямку;
б)
Тіла рухаються в протилежних напрямках.
Фізика 7 клас
27

28.

Перевірте себе
ВПРАВА № 20 (3)
1) Дано:
Знайти:
Фізика 7 клас
28

29.

Перевірте себе
ВПРАВА № 20 (3)
1) Дано:
Знайти:
Якщо тіла рухаються в одному напрямку, то сумарний імпульс:
Якщо тіла рухаються в одному напрямку, то сумарний імпульс:
29

30.

Перевірте себе
ВПРАВА № 20
6.
Для двох команд (на швидкість)
Складіть і розв’яжіть задачу за поданими на рис. 2 даними.
Змагання у формі естафети:
кожен учасник команди виконує один пункт алгоритму.
Фізика 7 клас
Алгоритм
розв’язування задач
на застосування закону
збереження імпульсу
30

31.

Перевірте себе
Кулька 1 масою 10 кг, яка рухається зі швидкістю 20 м/с, наздоганяє таку ж за розміром кульку 2
масою 8 кг, що рухається в тому ж напрямку зі швидкістю 5 м/с. Якою є швидкість кульки 2, якщо
після зіткнення вони продовжили рух у тому ж напрямі, а кулька 1 почала рухатися зі швидкістю
10 м/с?
Дано:
Аналіз фізичної проблеми. Систему «кулька 1 — кулька 2» можна вважати
замкненою.
Запишемо закон збереження імпульсу, враховуючи напрямки руху тіл:
Знайти:
31

32.

Перевіримо себе
Кулька 1 масою 10 кг, яка рухається зі швидкістю 20 м/с, наздоганяє таку ж за розміром кульку 2
масою 8 кг, що рухається в тому ж напрямку зі швидкістю 5 м/с. Якою є швидкість кульки 2, якщо
після зіткнення вони продовжили рух у тому ж напрямі, а кулька 1 почала рухатися зі швидкістю
10 м/с?
Дано:
Звідки:
Перевіримо одиниці й знайдемо значення шуканої величини:
Знайти:
Відповідь:
32

33.

Рефлексія «Яким був урок?»
Із пропонованих на дошці слів виберіть ті, які відповідають
вашому враженню від уроку:
Фізика 7 клас
33

34.

Домашнє завдання
1. Опрацюйте тему за підручником (§ 20).
2. Виконайте завдання № 1, 4 вправи 20 (письмово).
3. Творче завдання. Підготуйте сенкан на тему «Імпульс».
Фізика. 7 клас
34

35.

Список використаних джерел
1. Фізика : підруч. для 7 кл. закл. загал. серед. освіти /
[В. Г. Бар’яхтар, Ф. Я. Божинова, С. О. Довгий, М. М. Кірюхін,
О. О. Кірюхіна]; за ред. С. О. Довгого. — Х. : Вид-во «Ранок», 2024.
2. Фізика. 7 клас. Збірник задач / Гельфгат І. М., Ненашев І. Ю. — Х. :
Вид-во «Ранок», 2024.
3. Емоційне налаштування як важливий компонент сучасного уроку
: практичний посібник / Бардак С. А., 2019.
Фізика. 7 клас
35