Почему космический корабль отправляемый на луну с искусственного спутника: № 257. Почему космический корабль, отправляемый на Луну с искусственного спутника Земли, может не иметь обтекаемой формы?

Содержание

Вопросы и ответы о космонавтах

Вопросы

1. Что может наблюдать космонавт, если в момент полного лунного затмения на Земле он окажется на Луне? С помощью какого опыта можно смоделировать это явление?

2. Почему искусственные спутники Земли светятся даже в том случае, если на них не установлены какие-либо источники света?

3. Почему многие искусственные спутники Земли при своем движении по небосводу мигают, т.е. периодически изменяют яркость?

4. После стыковки космического корабля многоразового использования с Международной орбитальной космической станцией они некоторое время двигались вместе. Какова скорость Международной орбитальной космической станции и космического корабля относительно друг друга во время их совместного полета?

5. Какую систему отсчета имеют в виду, когда говорят, что Солнце всходит и заходит?

6. Известно, что из-за обращения Земли вокруг Солнца любое тело, неподвижное относительно Земли, например дом, в котором вы живете, движется с определенной скоростью относительно Солнца.

Одинакова ли эта скорость днем и ночью?

7. Для подготовки космонавтов к длительному пребыванию на борту космического корабля их тренируют гидроневесомостью. Космонавты в специальных гидрокостюмах проводят эксперименты в макете корабля, помещенном на дне бассейна. Действие каких тел на космонавта компенсируется?

8. Что произошло бы с людьми, если бы Земля внезапно остановилась и прекратила свое движение вокруг Солнца?

9. Космонавт, находящийся в открытом космосе, тянет за один конец фала, другой конец которого привязан к космическому кораблю. Почему корабль не приобретает какой-либо значительной скорости в направлении космонавта?

10. Изменится ли скорость ракеты, движущейся по инерции в космическом пространстве, если на её сопло надеть изогнутую трубу выходным отверстием в сторону движения и включить двигатели?

11. Справедливо ли следующее утверждение: ракета не может двигаться в космическом пространстве под действием своих внутренних сил, так как там нет воздуха, который при выпуске газовой струи толкал бы ракету в обратную сторону?

12. Почему при включении ракетного двигателя космический корабль, движущийся до этого с постоянной скоростью, приобретает ускорение? Ведь вокруг него в космосе нет предметов, которые могли бы с ним взаимодействовать.

13. Из рассказов членов экипажа космического корабля «Аполлон-12» Ч. Конрада и А. Бина следует, что по Луне ходить легко, однако они часто теряли равновесие и могли упасть. Объясните это явление.

14. Почему космический корабль, отправляемый на Луну с искусственного спутника Земли, может не иметь обтекаемой формы?

15. Барон Мюнхгаузен, герой известного произведения Э. Распре, привязав конец веревки к Луне, пускался по ней на Землю. Объясните с точки зрения физики невозможность такого передвижения.

16. Под действием какой силы изменяется направление движения искусственных спутников, запущенных в космическое пространство вокруг Земли, Марса и др.?

17. На все тела на Земле действует сила притяжения Солнца. Ночью эта сила складывается с силой притяжения Земли — днем из неё вычитается. Следует ли полагать, что ночь. Все тела должны быть тяжелее, чем днем?

18. Большинство спутников планет не имеют атмосферы. Почему?

19. Одно и то же тело взвешивают на пружинных весах сначала на Земле, затем на Луне. Одинаковы ли показания весов?

20. При взвешивании тел на Земле и Луне пружинные весы показывают один и тот же вес. Сравните массы взвешиваемых тел.

21. Выберите ответ на вопрос: какие величины изменяются при посадке космического аппарата на Луну по сравнению с их значениями на Земле? Масса астронавта. Вес астронавта. Сила тяжести, действующая на астронавта.

22. Может ли космонавт ходить в условиях невесомости, например, по полу или стене орбитальной станции, не пользуясь поручнями?

23. Может ли космонавт определить вертикальность или горизонтальность приборов с помощью отвеса или уровня во время полета на космическом корабле вокруг Земли?

24. Как могли бы герои романа Ж.. Верна «Путешествие на Луну», находящиеся в закрытом снаряде, обнаружить, что их корабль покинул пределы земной атмосферы и движется в космическом пространстве?

25. Что удерживает искусственный спутник Земли на орбите?

26. Почему все тела в кабине космического корабля, движущегося по орбите вокруг Земли, находятся в состоянии невесомости?

27. Каким барометром следует пользоваться внутри искусственного спутника Земли: ртутным или барометром-анероидом?

28. Выполняется ли закон Паскаля на искусственном спутнике Земли?

29. Действует ли архимедова сила на искусственном спутнике Земли?

30. Действует ли закон сообщающихся сосудов на искусственном спутнике Земли?

31. Какими часами можно измерять время на искусственном спутнике земли: песочными, маятниковыми или пружинными?

32. Какими способами может происходить теплопередача в кабине космического корабля, движущегося по орбите вокруг Земли?

33. Почему выгоднее космические ракеты запускать с запада на восток?

34. Совершает ли работу космонавт в состоянии невесомости, равномерно поднимая предметы в космическом корабле во время его движения по инерции? Совершается ли работа при сообщении им скорости?

35. Из суммы каких видов энергии состоит полная механическая энергия искусственного спутника Земли?

36. Искусственный спутник Земли один раз был запущен вдоль меридиана, а другой раз — вдоль экватора в сторону вращения Земли. В каком случае было израсходовано меньше энергии?

37. Может ли космонавт в кабине космического корабля для закапывания глазных капель пользоваться пипеткой?

38. Сможет ли космонавт, находящийся на борту космического корабля в состоянии невесомости, набрать чернила в поршневую авторучку?

39. Представим себе, что в лаборатории, установленной на Луне, поддерживается нормальное давление. Какой должна быть высота ртутного столба, если опят Торричелли проделать в такой лаборатории?

40. Может ли всасывающий насос действовать в безвоздушном пространстве? Может ли он действовать в кабине искусственного спутника Земли, если в ней поддерживается нормальное давление?

41. Оказывает ли жидкость давление на стенки и дно сосуда в условиях невесомости, например на борту искусственного спутника Земли?

42. Чтобы восполнить потери воздуха на орбитальной космической станции, транспортный корабль «Прогресс» доставил туда новые баллоны с воздухом. Производит ли воздух давление на стенки баллона в условиях невесомости? Должен ли баллон для хранения газа на борту станции быть таким же прочным, как и на Земле?

43. Изменится ли вес тела человека, если его взвесить в безвоздушном пространстве? Изменится ли при этом сила тяжести человека?

44. Можно ли на Луне для передвижения космонавтов пользоваться воздушными шарами?

45. Один из способов испытания космонавта в состоянии невесомости в земных условиях заключается в следующем: человек в специальном скафандре погружается в воду, в которой он не тонет и не вплывает. При каком условии это возможно?

46. Можно ли звук сильного взрыва на Луне услышать на Земле?

47. Почему на космических кораблях необходима принудительная циркуляция воздуха?

48. В обычных условиях при кипении пузырьки пара поднимаются со свободной поверхности жидкости. Как должно проходить кипение в невесомости, например на искусственном спутнике Земли, на борту которого поддерживается нормальное давление?

49. Почему космические корабли и ракеты снабжаются обшивкой из тугоплавких металлов, таких, как бериллий, тантал, вольфрам и др.?

50. Почему обшивка космических аппаратов разрушается, когда при возвращении на Землю они входят в плотные слои атмосферы?

51. Можно ли наблюдать лунное и солнечное затмения с любых точек на поверхности Земли?

52. Следя во время лунного затмения за перемещением края тени Земли по поверхности Луны, можно видеть, что эта тень имеет круглую форму. Доказательством чего это служит?

53. На Земле наблюдается полное лунное затмение. Что увидит космонавт, если он будет находиться в это время на Луне в разных её частях?

54. На Луне отсутствует атмосфера и сила тяжести в шесть раз меньше, чем на Земле. В то же время все пылинки на Луне оседают быстрее, чем на Земле. Объясните это явление.

55. В кабине космического корабля, движущегося по орбите, поддерживается нормальное атмосферное давление, хотя воздух в кабине невесом. За счет чего создается давление газа?

56. Почему внутри орбитальной космической станции постоянно работает принудительная вентиляция воздуха?

57. Почему в кабине космического корабля, находящегося на околоземной орбите, любая жидкость принимает форму шара?

58. Почему частицы воды в невесомости принимают форму шара, а на поверхности Земли имеют другую, каплеобразную, форму?

59. Почему в кабине космического корабля, находящегося в свободном полете, ртуть внутри стеклянного сосуда всегда принимает форму шара?

60. Почему в кабине космического корабля, находящегося в свободном полете, вода внутри стеклянного сосуда всегда растекается по стенкам сосуда?

Ответы

1. Космонавт на Луне будет наблюдать полное солнечное затмение.

2. Поверхность искусственных спутников Земли отражает солнечный свет.

3. В полете искусственные спутники Земли вращаются и тем самым изменяют площадь отражающей поверхности.

4. Скорость равна нулю.

5. Систему отсчета, связанную с плоскостью горизонта.

6. Ночью скорость дома больше, чем днем, так как скорость вращения Земли вокруг своей оси будет складываться со скоростью движения Земли по орбите вокруг Солнца.

7. Компенсируется действие воды в бассейне и Земли.

8. Люди по инерции с огромной скоростью полетели бы от Земли.

9. Масса космического корабля во много раз превышает массу космонавта, поэтому корабль дополнительно приобретает ничтожно малую скорость.

10. Изменится, так как ракету таким образом можно остановить; можно заставить её двигаться в противоположном направлении.

11. Движение космического корабля осуществляется лишь за счет реактивного давления газовой струи, получаемой из запаса жидкого топлива, которое корабль несет с собой. Если бы был наружный воздух, то он, скорее всего, тормозил бы реактивный корабль, чем способствовал его движению.

12. При включении ракетного двигателя космический корабль приобретает ускорение, так как газовая струя взаимодействует с кораблем, т.е. осуществляется реактивное движение.

13. Устойчивость при ходьбе человека определяется силой трения между подошвой его обуви и почвой. Поскольку сила тяжести на Луне в 6 раз меньше, чем на Земле, то там при ходьбе возникает очень маленькая сила трения.

14. Отсутствует сила сопротивления воздуха.

15. Барон Мюнхгаузен никак не мог бы скользить по веревке к Земле, так как этому препятствовала бы сила притяжения его на Луне.

16. Под действием силы тяготения этих планет.

18. Так как сила тяжести на этих спутниках мала, то молекулы газов, обладая достаточной скоростью, не могут удержаться вблизи этих планет.

19. Нет, показания на Луне меньше.

20. Масса тела на Луне наибольшая, а на Земле наименьшая.

21. Масса астронавта не изменится. Все тела и сила тяжести уменьшаются.

22. В состоянии невесомости отсутствует сила давления человека на пол (стенки) станции, поэтому не возникает сила трения, необходимая для ходьбы.

23. Не может, так как тела в космических кораблях находятся в состоянии невесомости.

24. Ощущая в корабле состояние невесомости.

25. Притяжение Земли.

26. Все тела в кабине космического и сам корабль движутся с одинаковыми центростремительными ускорениями. Вес каждого тела равен нулю.

27. Барометром-анероидом.

28. Выполняется.

29. Нет.

30. Нет. В условиях невесомости столб жидкости не оказывает давление, поэтому уровни в сообщающихся сосудах могут быть разными.

31. Время на искусственном спутнике Земли можно измерять пружинными часами. В условиях невесомости песочными и маятниковыми часами пользоваться нельзя.

32. Теплопередача в кабине космического корабля может осуществляться путем излучения и теплопроводности, так как естественная конвекция отсутствует. Необходимый тепловой режим обеспечивается принудительной циркуляцией воздуха.

33. Так как Земля вращается вокруг своей сои с запада на восток.

34. Не совершает, так как в космическом корабле все тела невесомы. При сообщении скорости работа совершается.

35. Из суммы кинетической энергии и потенциальной, так как спутник движется с некоторой скоростью на высоте над Землей.

36. При запуске вдоль экватора в сторону вращения Земли. В этом случае скорость суточного вращения Земли складывается со скоростью, сообщенной спутнику двигателем ракеты.

37. ответа нет*

38. Сможет. Если на борту корабля поддерживается нормальное давление воздуха, то состояние невесомости не оказывает никакого влияния на процесс заполнения авторучки чернилами.

39. Высота ртутного столба в этих условиях должна быть в 6 раз больше, чем на Земле, так как сила тяжести на Луне в 6 раз меньше, чем на Земле. Для опыта Торричелли потребовалась бы трубка высотой 5м.

40. Всасывающий насос действовать в безвоздушном пространстве не может, а в кабине искусственного спутника Земли, если в ней поддерживается нормальное давление, он действовать может.

41. нет ответа*

42. Воздух производит давление на стенки баллона и в условиях невесомости, так как хаотичное движение молекул в этих условиях не прекращается. Баллон для хранения газа на борту станции должен быть таким же прочным, как и на Земле.

43. Вес тела увеличится, а сила тяжести не изменится.

44. Нельзя, так как на Луне нет атмосферы.

45. Когда сила тяжести, действующая на скафандр с человеком, уравновешивается архимедовой силой.

46. Нельзя. Звук распространяется только в среде, заполненной частицами.

47. Без принудительной циркуляции воздуха невозможно было бы поддерживать нормальную температуру на борту корабля. Космонавты дышали бы выдыхаемым воздухом, так как в состоянии невесомости нет конвекции, т.е. естественной циркуляции воздуха.

48. Пузырьки пара, увеличиваясь, не отрываются, остаются на дне и стенках сосуда, так как в условиях невесомости на них не действует архимедова сила.

49. Тугоплавкие металлы имеют высокую температуру плавления.

50. Молекулы воздуха ударяются об обшивку космического аппарата и передают ей часть своей кинетической энергии. В результате температура обшивки резко повышается; обшивка начинает плавиться и испаряться.

51. Лунное затмение может наблюдаться с любого пункта того полушария Земли, которое в момент затмения обращено к Луне; солнечное же затмение видно в каждый момент времени лишь в области сравнительно небольшой тени, падающей от Луны на поверхность Земли.

52. Доказательством шарообразной формы Земли и прямолинейного распространения света.

53. Если космонавт будет находиться на полусфере Луны, обращенной к Солнцу, то он будет видеть полное солнечное затмение. Если космонавт будет находиться на другой полусфере Луны, то он будет видеть лишь светила в виде ярких (немигающих) звезд на черном фоне неба.

54. Причина — броуновское движение молекул воздуха.

55. В условиях невесомости хаотичное движение молекул газа сохраняется, следовательно, сохраняется и давление газа.

56. Без принудительной циркуляции воздуха было бы невозможно поддерживать равновесную концентрацию газов (азот, кислород, углекислый газ) во всем объеме станции.

57. Под действием сил поверхностного напряжения.

58. Форму капель в невесомости определяют только силы поверхностного натяжения, тогда как на поверхности Земли форма капель определяется действием сил поверхностного натяжения и сил земного притяжения.

59. Ртуть не смачивает стекло. Согласно принципу минимума энергии, ртуть принимает форму шара.

60. Вода смачивает стекло, поэтому и растекается по стенкам.

Методическая разработка учебного занятия по физике Сила трения

Тема: «Сила трения»

Цели:

повторить знания о силе трения, полученные в 7 классе, углубить знания о видах силы трения, через опыты и наблюдения, решение разноуровневых задач провести исследования сил трения, показать связь изучаемого материала с реальной жизнью;
продолжить формирование умений пользоваться приборами, анализировать, сравнивать, обобщать результаты опытов;
совершенствовать навыки групповой и индивидуальной работы.

Тип урока: урок формирования новых знаний и закрепление их через решение расчетных и качественных задач, тестирование.

Оборудование: лабораторное оборудование (весы, разновесы, динамометр, деревянные бруски разного объема, деревянный цилиндр, каретка, плоскости разных материалов, лабораторные грузы по 100 г, мыло, стеклянные пластины), презентация “Силы трения”, электронный тест “Силы трения”.

Учебник: Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский “Физика-10”.

Ход урока

Каждый школьник знаком теперь с истинами, за которые Архимед отдал бы жизнь.
Жозеф Эрнест Ренан

I. Актуализация знаний

Учитель: Все вы, ребята, знаете о силах трения, которые присутствуют везде, помогают и мешают движению, наблюдаются в природе и технике. Мы встречаемся с трением в литературе и истории [6]. Например, К.Г. Паустовский в произведении “Далекие годы” пишет: “Дорога поднималась все выше. Вдруг в лицо нам потянуло свежестью.

Самый перевал! – сказал перевозчик, остановил лошадей, слез и положил под колеса железные тормоза”.

Для чего извозчик положил под колеса железные тормоза? (Слайд 2).

Вот еще пример. А.Р. Беляев в фантастическом романе “Человек-амфибия” пишет: “Ихтиандр опускался все глубже и глубже в сумеречные глубины океана. Ему хотелось быть одному, прийти в себя от новых впечатлений… Он погружался все медленнее. Вода становилась плотнее, она уже давила не него, дышать становилось все труднее. Здесь стояли густые зелено-серые сумерки”.

Почему Ихтиандру при погружении труднее дышать и перемещаться? Только ли от того, что на глубине вода давит сильнее? (Слайд 3).

Интересна история об открытии застежек-липучек [7]:“Предприимчивый хозяин собаки, вычесывая репья из ее хвоста после прогулки, понял, что эффект взаимодействия колючек с шерстью можно использовать с выгодой. Он запатентовал идею застежки-липучки, которая сегодня широко применяется в текстильной промышленности”. (Слайд 4).

Итак, на уроке мы будем исследовать силу трения. Работать будем в группах (деление по рядам), в каждой из которых предварительно выбран эксперт. За фронтальные ответы учащиеся получают индивидуальные баллы, которые также приплюсовываются к общим баллам группы.

II. Повторение

Учитель: Какие силы действуют на движущийся брусок? Как движется тело? Почему возникает сила трения? От чего зависит сила трения? Как измерить силу трения? (Слайд 5).

Учащимся предлагается провести повторение через эксперимент. Для этого каждая группа получает задание. (Слайд 6).

Группа № 1	Группа № 2	Группа № 3
Измерение силы трения динамометром	Определение причины трения – шероховатость поверхности	Определение причины трения – взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел

Перед выполнением опытов учащиеся измеряют массы трех деревянных брусков на весах. Каждая группа измеряет массу одного из трех брусков. Данные учитель записывает на доске. Также записывается известная масса каретки 100 г. (Слайд 7).

Группа № 1 измеряет силу трения при равномерном движении каретки по плоскости. Эксперт группы объявляет результат и объясняет способ измерения. (Слайд 8).

Группа № 2 измеряет силу трения, действующую на равномерно движущуюся каретку вначале по шершавой доске, затем по более гладкому столу и, наконец, очень гладкой лабораторной плоскости.

Эксперт группы делает вывод: чем меньше шероховатость поверхности, тем меньше сила трения. Если бы поверхность была абсолютно гладкой, то сила трения отсутствовала. Но в природе неровности поверхности всегда присутствуют. Причина возникновения силы трения – шероховатость поверхности. (Слайд 9).

Группа № 3 измеряет силу трения, действующую на равномерно движущийся деревянный брусок вначале по деревянной шероховатой поверхности, затем по этой же поверхности, смазанной увлажненным мылом, которое играет роль клея.

Эксперт объясняет, что “склеивание” — это сильное притяжение молекул. Сила трения после смазывания больше, так как молекулы притягиваются сильнее. При соприкосновении бруска и доски молекулы находятся друг от друга на достаточно малом расстоянии. Если слегка смочить стеклянные пластины водой, а затем попытаться сместить их относительно друг друга, то можно убедиться в том, что сила трения велика. Причина – смачивание веществ, т.е. притяжение молекул между собой. Взаимное притяжение молекул – одна из причин трения. (Слайд 10).

Учитель: Итак, силу трения можно измерить динамометром. Взаимное притяжение молекул при соприкосновении поверхностей и шероховатости поверхностей – причины возникновения силы трения. Какие виды сил трения вы знаете? Группы получают новое задание. (Слайд 11).

Группа № 1	Группа № 2	Группа № 3
Измерение силы трения покоя	Измерение силы трения скольжения	Измерение силы трения качения

Группа № 1 измеряет силу трения покоя, действующую на неподвижную каретку. (Слайд 12).

Эксперт группы объясняет, что, пытаясь сдвинуть каретку динамометром, можно измерить силу трения покоя, которая увеличивается до максимального значения, равного силе трения скольжения.

Группа № 2 измеряет силу трения скольжения при равномерном движении каретки по плоскости. (Слайд 13).

Эксперт объявляет результат. При равномерном движении каретки по горизонтальной поверхности сила тяги уравновешивает силу трения скольжения.

Группа № 3 измеряет силу трения качения равномерно движущего деревянного цилиндра и силу трения скольжения бруска с той же массой. (Слайд 14).

Эксперт объявляет результат: сила трения качения меньше силы трения скольжения.

Учитель: Мы доказали существование силы трения покоя, силы трения скольжения, силы трения качения и измерили их.

III. Формирование новых знаний

Учитель: Проведем исследование силы трения скольжения. Группы получают задания. (Слайд 15).

Группа № 1	Группа № 2	Группа № 3
Зависит ли сила трения от силы нормальной реакции опоры?	Зависит ли сила трения от рода соприкасающихся поверхностей?	Зависит ли сила трения от площади соприкасающихся поверхностей?

Группа № 1 измеряет силы трения скольжения деревянного бруска с 1, 2, 3-мя лабораторными грузами. Эксперт делает вывод: сила трения скольжения прямо пропорциональна силе нормальной реакции опоры. (Слайд 16).

Группа № 2 измеряет силы трения скольжения трех одинаковых деревянных брусков на разных поверхностях. Эксперт делает вывод: сила трения скольжения зависит от рода соприкасающихся поверхностей. (Слайд 17).

Группа № 3 измеряет силы трения деревянных брусков одинаковой массы, но разных площадей соприкасающихся поверхностей. Эксперт делает вывод: сила трения скольжения не зависит от площади соприкасающихся поверхностей. (Слайд 18).

Учитель: Предлагаю сделать общий вывод.

Ученик: Сила трения скольжения прямо пропорциональна силе нормальной реакции опоры, зависит от рода соприкасающихся поверхностей и не зависит от площади соприкасающихся поверхностей.

Учитель на доске записывает и анализирует формулу максимальной силы трения покоя.

Проблемный вопрос учителя: зависит ли сила трения скольжения от модуля относительной скорости? Анализ графика. Учащимся предлагается выполнить опыт и пронаблюдать изменение силы трения с плавным изменением скорости движения бруска, который сдвигался с места с помощью динамометра. (Слайд 19).

Учитель: При движении твердого тела в жидкости или газе на него действует сила сопротивления среды. Проведем исследование силы сопротивления. Группы получают задания. При работе используйте п. 38 учебника [1] и иллюстрации слайдов. (Слайд 20).

Группа № 1	Группа № 2	Группа № 3
Зависит ли сила сопротивления от формы, размеров, состояния поверхности твердого тела?	Зависит ли сила сопротивления от скорости относительного движения?	Зависит ли сила сопротивления от вязкости среды?

Группа № 1 после анализа иллюстраций слайда и своих наблюдений делает вывод: сила сопротивления зависит от формы, размеров, состояния поверхности твердого тела. (Слайд 21).

Группа № 2 использует материал слайда и информацию п. 38 делает вывод: сила сопротивления зависит от скорости относительного движения. При малых скоростях движения сила сопротивления прямо пропорциональна скорости движения тела относительно среды, при больших скоростях – квадрату скорости. (Слайд 22).

Группа № 3 использует таблицу вязкостей некоторых жидкостей и газов [2], а также собственные наблюдения, делает вывод: сила сопротивления зависит от вязкости среды. (Слайд 23).

Учитель: Предлагаю сделать общий вывод.

Ученик: Сила сопротивления зависит от формы, размеров, состояния поверхности твердого тела, скорости относительного движения, вязкости среды.

Учитель: Кто внимательно читал п. 38 и обнаружил еще одну особенность силы сопротивления среды (отсутствие силы трения покоя)?

IV. Закрепление знаний

Решение расчетных задач

Учащимся предлагаются 4 задачи. Каждая задача оформлена на двух слайдах. На первом

слайде — рисунок и условие задачи. На втором слайде — решение задачи. Вначале учащимся предлагается самостоятельно решить задачу. Если возникают трудности, учитель открывает второй слайд. Но ученики могут видеть решение только три секунды.

Для некоторых учащихся достаточно этого короткого промежутка времени, чтобы подтолкнуть их к правильному решению. Если после кратковременного просмотра решения трудности остаются, можно увидеть решение, щелкнув по шторке. Решая задачи и выдвигая гипотезы решения, учащиеся получают личные поощрительные баллы, которые также суммируются с остальными баллами группы.

Условия задач [8]

Задача № 1: Какая минимальная сила сопротивления воздуха действует на парашютиста и парашют общей массы 75 кг при полностью раскрытом парашюте? (Слайды 25, 26).

Задача № 2: Тело массой 40 г, брошенное вертикально вверх с начальной скоростью 30 м/с, достигло высшей точки подъема спустя 2,5 с. Найти среднюю силу сопротивления воздуха, действующую на тело во время движения. (Слайды 27, 28).

Задача № 3: Каким должен быть минимальный коэффициент трения между шинами автомобиля и асфальтом, чтобы автомобиль мог пройти без проскальзывания закругление радиусом 100 м со скоростью 14 м/с? (Слайды 29, 30).

Задача № 4: На горизонтально вращающей платформе на расстоянии половины метра от оси вращения лежит груз. При какой частоте вращения груз начнет скользить? Коэффициент трения между грузом и платформой равен 0,05. (Слайды 31, 32).

Решение расчетных задач – трудный для учащихся вид деятельности. Учитель предлагает отдохнуть и определить, о каком трении идет речь в сказках и пословицах. (Слайд 32).

Тестирование

В электронном тесте 18 вопросов. Определяется критерий оценки: 18 правильных ответов – “5”; 17, 16 – “4”; 15, 14 правильных ответов – “3”, более 4 ошибок – “2”. Учащиеся отвечают на вопросы и записывают ответы на карточки, а затем обмениваются ими первая группа со второй, вторая с третьей, а третья с первой. Учитель проводит проверку по цепочке: на первый вопрос отвечает учащийся 1 группы, на второй – 2 группы, на третий – учащийся 3 группы и т.д. Каждый правильный ответ – балл для группы, а неправильный – минус один балл, и вопрос переходит к следующей группе. Учащиеся выставляют оценки, эксперты групп подсчитывают в своих группах количества “5”, “4” и “3”. За “5” группа получает 3 балла, за “4” — 2 балла и за “3” — 1 балл.

Вопросы и ответы теста [3, 4, 5, 9]

1. При равных условиях сравните силу трения скольжения и силу трения качения?

1) Сила трения скольжения меньше;

2) Сила трения качения меньше;

3) Силы трения качения и скольжения одинаковы;

4) При равных условиях сила трения качения и скольжения всегда равны нулю.

2. Каковы причины возникновения силы трения?

А). Шероховатость соприкасающихся поверхностей; В). Взаимодействие молекул соприкасающихся поверхностей; С). Движение тела.

1) А, В, С;

2) А, В;

3) А;

4) В.

3. На рисунке показаны три опыта, выполнив которые можно сделать вывод:

1) Сила трения не зависит от площади соприкасающихся поверхностей;

2) Сила трения зависит от силы нормальной реакции опоры;

3) Сила трения скольжения зависит от рода соприкасающихся поверхностей;

4) Сила трения скольжения не зависит от рода соприкасающихся поверхностей.

Может ли велосипедист двигаться равномерно по горизонтальной дороге, не вращая педали?

1) Может из-за трения;

2) Не может из-за трения;

3) Может по инерции;

4) Велосипедист не может двигаться равномерно.

5. Как рассчитать силу трения при движении тела по горизонтальной поверхности?

1) mg;

2) mg;

3) kx;

4) mgh.

6. На рисунке изображены три опыта, проделав которые можно сделать вывод:

1) Наименьшее значение имеет вес груза;

2) Наименьшее значение имеет сила трения скольжения;

3) Все силы одинаковы;

4) Наименьшее значение имеет сила трения качения.

7. Как рассчитать коэффициент трения при движении тела массой m, если сила трения F_тр, а сила реакции опоры – N?

1) F_тр / mg;

2) F_тр / N;

3) N / F_тр;

4) mg / F_тр.

8. Почему мел оставляет след на доске? Выбери наиболее точный ответ.

1) Мел приклеивается к доске;

2) Мел обладает магнитными свойствами;

3) На мелкие части мела действует сила трения покоя;

4) Части мела проникают в доску из-за диффузии.

9. Какой вид силы трения удерживает груз при перемещении его на наклонном транспортере?

1) Трение качения;

2) Трение скольжения;

3) Трение покоя;

4) Сила сопротивления в воздухе.

10. Равномерно движущийся по горизонтальной поверхности брусок массой 100 г тянут с силой 0,5 Н. Какова сила трения скольжения?

1) 0,5 Н;

2) 0,05 Н;

3) 0,005 Н;

4) 50 Н.

11. Равномерно движущийся по горизонтальной дороге грузовик массой 10 т развивает силу тяги 5 кН. Каков коэффициент силы трения скольжения?

1) 0,5;

2) 0,05;

3) 0,005;

4) 50.

12. При помощи динамометра ученик равномерно перемещал деревянный брусок массой 200 г по горизонтально расположенной доске. Каков коэффициент трения, если динамометр показывал 0,6 Н?

1) 0,12; 2) 0,012; 3) 0,03; 4) 0,3.

13. На соревнованиях лошадей тяжелоупряжных пород одна из них, двигаясь равномерно, перевезла груз массой 23 т. Найти коэффициент трения, если сила тяги лошади 2,3 кН?

1) 1;

2) 0,1;

3) 0,01;

4) 0,001.

1) Космический корабль движется с большой скоростью;

2) На Луне нет атмосферы;

3) Атмосфера на Луне плотная;

4) Сила сопротивления не зависит от формы спутника.

15. Автомашина движется со скоростью 72 км/ч по ветру, скорость которого

относительно земли равна 15 м/с. Во сколько раз увеличится сила сопротивления воздуха при движении автомобиля с той же скоростью против ветра? Считать, что сила сопротивления воздуха прямо пропорциональна квадрату относительной скорости.

1) 49;

2) 1,5;

3) 7;

4) 2, 25.

16. На каком из рисунков правильно отображены силы, сопровождающие движение деревянного бруска?

1) 1;

2) 2;

3) 3;

4) 4.

17. С каким максимальным ускорением может двигаться достаточно мощный автобус, если коэффициент трения скольжения равен 0,3?

1) 3 м/с²;

2) 9,8 м/с²;

3) 30 м/с²;

4) 0 м/с².

18. При выполнении трюков дельфины, ныряя в воду с вышки, стремятся войти в воду в вертикальном, а не горизонтальном положении?

1) В вертикальном положении сила сопротивления больше;

2) Сила сопротивления зависит от площади лобового сечения;

3) В горизонтальном положении сила сопротивления меньше;

4) И в вертикальном и горизонтальном положениях сила сопротивления одинакова.

V. Подведение итогов

1. Эксперты групп объявляют баллы за участие в устной работе;

2. Подсчитав сумму баллов за тестирование, эксперты объявляют результаты в группах;

3. По общим результатам объявляется группа-победитель;

4. Учитель оценивает активных участников урока.

VI. Домашнее задание

П. 36-38, упр. 7 (2, 3) [1], творческое задание по желанию.

Источники информации

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Н.Н. Сотский “Учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений”, М: Просвещение, 2008
Кошкин Н.И., Ширкевич М.Г. “Справочник по элементарной физике”, М: Наука”, 1964
Кабардин О.Ф., Кабардина С.И., Орлов В.А. “Контрольные и проверочные работы по физике”, М: Дрофа, 2002
Лымарева Н.А. “Проектная деятельность учащихся”, Волгоград: Учитель, 2008
Александрова З.В. И др. “Уроки физики”, М: Глобус, 2009
Тихомирова С.А. “Дидактический материал по физике”, М: Просвещение, 1996
Самойлов Е.А. “Приемы продуктивной деятельности в познании природы”, Самара, СИПКРО, 2002
Тeach Pro
Интернет-ресурсы

Кто на орбите Луны? | Управление научной миссии

| + Присоединяйтесь к списку рассылки

20 февраля 2008 г. : Пространство вокруг Земли — оживленное место, кишащее движением, как кольцевая развязка. Прямо сейчас там суетятся более 500 активных спутников. Некоторые передают радио-, телевизионные и телефонные сигналы; другие собирают информацию об атмосфере и погоде Земли; третьи помогают людям ориентироваться здесь; а остальные проводят космические исследования.

Скоро будет занято и пространство вокруг Луны. Китай, Япония, Индия, Россия и США отправили или планируют отправить туда спутники для наблюдения за лунными особенностями и ресурсами с высоты птичьего полета.

Почему луна такая притягательная?

Во-первых, он рядом. Мы можем видеть это лучше, чем что-либо еще в космосе. И это доступно даже странам, чьи космические программы находятся в зачаточном состоянии. Для них это большой первый шаг.

Справа: Полумесяц над Пекином, Китай. Предоставлено читателем Science@NASA. [

]

Действительно, две из этих наций уже там: Япония и Китай прямо сейчас вращаются вокруг Луны.

Японский космический аппарат Kaguya, ранее известный как SELENE, достиг Луны в октябре 2007 года. Его задача: составить подробные карты поверхности Луны, найти воду (ключевой ресурс для будущих высадок человека), замерзшую в глубоких кратерах, и изучить гравитационное поле Луны.

Барбара Коэн, лунный ученый и самопровозглашенная «сумасшедшая» из Центра космических полетов НАСА им. Маршалла, говорит: «Кагуя — это Кадиллак для миссий прямо сейчас. Он огромен, состоит из трех отдельных спутников и имеет отличные инструменты. выполнять много работы с частицами и полями, чего не сделает ни один другой запланированный в настоящее время орбитальный аппарат. Кроме того, он сможет одновременно направлять все свои инструменты на одно и то же место на Луне».

Главный спутник Кагуи несет 13 научных инструментов, в том числе камеру HDTV (телевидение высокой четкости), которая передает невероятные изображения лунных ландшафтов, уходящих вдаль, как открытая дорога, и Земли, возвышающейся над лунным горизонтом:

Вверху: HDTV-изображение восхода Земли над Луной. Фото: японский лунный орбитальный аппарат Кагуя. [Подробнее]

Всего через месяц после того, как Япония достигла Луны, Китай последовал ее примеру: китайский космический корабль «Чанъэ-1» вышел на лунную орбиту 5 ноября 2007 года. объемные изображения всей лунной поверхности. Этот спутник отправит первые подробные снимки некоторых районов вблизи полюсов, где наиболее вероятно наличие водяного льда.

«Чанъэ-1» — первый из трех китайских космических аппаратов: «Чанъэ-2» будет посадочным модулем с вездеходом, а «Чан’э-3» доставит образцы луны на Землю. Китайцы надеются когда-нибудь отправить людей для постройки лунного аванпоста, но пока они сосредоточены на постепенном накоплении знаний и опыта.

Подпишитесь на рассылку EXPRESS SCIENCE NEWS

Позднее в этом году Индия планирует отправить на орбиту Луны свой собственный зонд «Чандраян-1».

На санскрите «Чандраян» означает «Лунное ремесло». Спонсируемый НАСА инструмент Moon Mineralogy Mapper будет использовать инфракрасный спектрометр для исследования лунной поверхности и даст нам очень подробную картину местонахождения полезных ископаемых. Chandrayaan-2, запланированный на 2010 или 2011 год, доставит на Луну роботизированный луноход. Ровер будет вращаться на поверхности Луны, брать образцы почвы или горных пород, проводить химический анализ и отправлять данные на орбитальный аппарат.

НАСА активно участвует в «Великой лунной лихорадке». Позже в этом году агентство планирует запустить Лунный разведывательный орбитальный аппарат (LRO), космический корабль, оснащенный инструментами для картирования Луны и поиска ключевых ресурсов, начиная от воды и заканчивая строительными материалами.

«Миссия LRO предоставит изображения с наилучшим разрешением — около 50 см на пиксель — из всех инструментов, которые в настоящее время направляются на Луну», — говорит Коэн. «Это означает, что мы сможем видеть камни диаметром около двух футов. Это позволит нам посмотреть на потенциальные места посадки, чтобы оценить местность и опасности для возвращения человека. «для оценки радиационного поражения кожи человека». (Читатели, следите за новостями журнала Science@NASA о LRO и его возможностях.)

Вверху: Пример съемки сверху с разрешением 50 см, с таким же разрешением Lunar Reconnaissance Orbiter отправит на Луну. [Подробнее]

В 2011 году Лаборатория восстановления гравитации и внутренних дел НАСА, или GRAIL, заглянет глубоко внутрь Луны, чтобы раскрыть ее анатомию и историю. Эта миссия, являющаяся частью программы НАСА «Дискавери», будет облетать Луну двумя космическими кораблями в течение нескольких месяцев, чтобы в мельчайших подробностях измерить ее гравитационное поле и ответить на вопросы о том, как сформировались Земля и другие планеты в нашей Солнечной системе.

И LRO, и GRAIL предоставят ценную информацию, которая поможет спланировать возвращение человека на Луну в следующем десятилетии.

США уже были там, говорите? Верно, но мы не оставались там достаточно долго, чтобы сделать что-то большее, чем буквально поцарапать поверхность Луны. Тяга к возвращению сильная. Доктор Уэсли Хантресс, защитник Луны и почетный директор Геофизической лаборатории Института Карнеги, говорит об этом лучше всего:

«…многие страны, разрабатывающие космические программы, нацелены на Луну. следующие несколько десятилетий, которые США не захотят пропустить.Притяжение Луны к новым космическим программам во всем мире может стать катализатором новой эры освоения космоса, одной из эр международного сотрудничества ¹ ….»

Справа: 3D-изображение лунной поверхности. Фото: китайский лунный орбитальный аппарат «Чанъэ-1». [

]

Возвращение было бы неполным без первоначального лунного первооткрывателя: России. После полетов на Луну в 1970-х годах СССР практически отказался от исследования Луны. Тем не менее русские ученые продолжали с тоской смотреть на этот серебряный шар в ночном небе, признавая его большую ценность для исследований. Теперь российская космическая программа с прицелом на аванпост в отдаленном будущем может запустить свой проект «Луна-Глоб» в ближайшие несколько лет. Планы включают в себя орбитальный аппарат, на котором будут развернуты 13 зондов, в том числе пенетраторы и посадочный модуль, чтобы ответить на вопросы о происхождении Луны и искать водяной лед.

«Миссии частично совпадают, но в науке это нормально», — добавляет Коэн. «Мы получим больше охвата и лучшего разрешения, если сможем сложить вместе данные с похожих инструментов. Это частично задумано. НАСА не хочет чрезмерно полагаться на другие страны в сборе данных, необходимых для возвращения человека на Луну. .Что, если другая страна отменит свое обязательство по полетам или их космический корабль выйдет из строя?Мы скорее запускаем свои собственные миссии с нашими собственными инструментами, чтобы убедиться, что мы получаем наши основные данные, а затем мы определенно сотрудничаем с другими странами и миссиями, чтобы делиться, уточнять и улучшать данные. »

Сколько времени потребуется, чтобы луна была окружена спутниковым трафиком, как Земля? Не очень долго, учитывая нынешнюю лунную лихорадку. К концу 2011 года там могли жужжать девять спутников. Это довольно хорошее начало.

Автор: Дауна Коултер | Редактор: д-р Тони Филлипс | Предоставлено: Science@NASA

дополнительная информация

Chang’e 1 — домашняя страница миссии; и многое другое из Википедии

Кагуя (СЕЛЕНА) — домашняя страница миссии; и многое другое из Википедии

LRO — домашняя страница миссии

GRAIL — выпуск новостей

СНОСКА: ¹ Доктор Уэсли Хантресс, почетный директор геофизической лаборатории Института Карнеги, сделал эти комментарии 7 декабря 2007 г. на лекции в Космическом и ракетном центре США в Хантсвилле, штат Алабама. Лекция была организована Национальным центром космической науки и техники.

Будущее НАСА: видение космических исследований

Как попасть на Луну?

«Я считаю, что эта нация должна посвятить себя достижению цели, прежде чем закончится это десятилетие, высадить человека на Луну и благополучно вернуть его на Землю».

-Президент Джон Ф. Кеннеди, 1961 г.

4 октября 1957 года советский спутник «Спутник-1» облетел Землю. Это был первый в мире искусственный спутник. 3 ноября 1957 января Советы запустили спутник II. В состав полезной нагрузки входила собака по кличке Лайка, первое живое существо, отправленное в космос. Первоначальные попытки Америки догнать Советский Союз в космосе закончились неудачей, что спровоцировало широкое общественное беспокойство по поводу того, что Соединенные Штаты отстают на этой новой, решающей арене соперничества времен холодной войны. Но цель этого конкурса оставалась неясной. Перед бдительным миром каждая сторона стремилась продемонстрировать свое превосходство впечатляющими подвигами в области ракетной техники и космических полетов. Не раньше 1961, когда президент Джон Ф. Кеннеди призвал к лунному путешествию к концу десятилетия, высадка людей на Луну стала центром космической гонки.

Решение президента Кеннеди высадить людей на Луну до 1970 года требовало самого быстрого и эффективного метода. Было предложено три схемы посадки.

На этом рисунке показаны три различных предлагаемых подхода к посадке на Луну. Изображение предоставлено НАСА.

Прямой

Прямой (или прямой подъем) использовал одну ракету-носитель и один корабль для посадки на Луну и последующего возвращения на Землю. Этот режим не требовал маневров стыковки в космосе, но требовал более крупной ракеты, чем уже разрабатывалась. Такую ракету было бы крайне сложно построить к 1970.

Рандеву на околоземной орбите (EOR)

EOR требовал запуска лунного космического корабля по частям на борту двух ракет и сборки их на околоземной орбите. В качестве альтернативы, весь космический корабль может быть запущен на околоземную орбиту, а затем второй танкер будет заправлять последнюю ступень ракеты-носителя лунного космического корабля. Остальная часть путешествия будет такой же, как и в «Прямом»: один космический корабль приземлится прямо на другой, а часть его вернется на Землю.

Рандеву на лунной орбите (LOR)

LOR требовал запуска двух космических кораблей на одной ракете-носителе. В ходе лунного путешествия каждый корабль выполнял определенную часть миссии. После выхода на лунную орбиту спускаемый аппарат отделился от основного корабля и спустился на поверхность. Выполнив свою функцию на поверхности, кабина посадочного модуля взлетела бы для встречи с орбитальным базовым кораблем, после чего астронавты вернулись бы на Землю на основном космическом корабле.

Этап подъема лунного модуля Аполлона-11 с астронавтами Нилом А. Армстронгом и Эдвином Э. Олдрином-младшим на борту сфотографирован из командно-служебных модулей (CSM) во время встречи на лунной орбите.

Изображение предоставлено Космическим центром Джонсона НАСА (НАСА-JSC). 900:02 Заместитель администратора НАСА Роберт Симанс и администратор Джеймс Уэбб выбрали вариант рандеву на лунной орбите в июне 1962 года после консультации с менеджерами агентства. Это решение повлияло на базовую конструкцию основных транспортных средств для путешествия на Луну, в частности, на ракету «Сатурн-5» и лунный модуль. Самое главное, это решение продвинуло Соединенные Штаты вперед в космической гонке, и 20 июля 1969 года призыв президента Кеннеди высадить человека на Луну был успешно выполнен.

Похожие темыПрограмма АполлонПолет человека в космосЛуна (Земля)Технологии и инженерия

TwitterКомментарии? Свяжитесь с нами

Вам также может понравиться

Спасение Скайлэб 12 мая 2023 г.

Почему канадец летит на Луну на Артемиде II? 24 апреля 2023 г.

AirSpace Сезон 7, Эпизод 10 — Одна маленькая остановка в Огайо 24 апреля 2023 г.