Результаты исследования обучащихся в проекте "Такие разные функции"
Содержание
Авторы и участники проекта
- Иванова Наталья
- Участники группы
Тема исследования группы
Функциональные зависимости в физике в рамках проекта Такие разные функции
Проблемный вопрос (вопрос для исследования)
Как описать физические явления через функции?
Гипотеза исследования
Большинство физических явлений представимы в виде функциональных зависимостей. Вероятно, знание о зависимостях значительно может разнообразить и облегчить повседневную жизнь.
Цели исследования
1. Определить, какие функции описывают прямолинейное движение?
2. Установить зависимость силы тяжести от массы.
3. Определить связь между массой и объемом тела.
4. Провести опыт и выяснить,как зависит сила упругости от изменения длины телы.
Результаты проведённого исследования
Известно, что изменение с течением времени положения тела относительно других тел называется механическим движением. Если тело за любые равные промежутки времени проходит равные пути, его движение считается равномерным.
Равномерное движение встречается редко. Почти равномерно движется Земля вокруг Солнца, проходя приблизительно за одинаковое время, - за каждый год она делает ровно на один оборот.Равномерное движение можно описать через функцию. Итак, для того , чтоб определить путь, пройденный телом при равномерном движении, надо скорость тела умножить на время его движения : s = vt.
График функции при равноускоренном движении
В практической деятельности инженер, проектируя машину, заранее по плотности и объему материала может рассчитать массу готовой техники. Пасечник знает, сколько меда поместится в сосуд определенного объема.
Следовательно, зная плотность вещества и объем тела, всегда можно определить его массу m = ρV.Чтобы вычислить массу тела, если известны его объем и плотность, надо плотность умножить на объем, т.е. замечаем, что масса и объем тела находятся в прямой зависимости.
[плотности некоторых веществ на схеме в bubbl.us]
Данная схема дает нам значения плотностей некоторых веществ. Воспользовавшись представленными значениями и зная объем некотрых тел,мы эксперементально вычисляли в качестве практической работы их массу.
Если выпустить камень из рук - он упадет на землю. То же самое произойдет и с любым другим телом. Если мяч бросить в горизонтальном направлении, он не летит прямолинейно и равномерно. Его траекторией будет кривая линия. Камень летит по кривой линии.А вот искусственный спутник Земли также не летит по прямой, он летит вокруг Земли.
В чем же причина наблюдаемых явлений? А вот в чем. На эти тела действует сила - сила притяжения к Земле. Из-за притяжения к Земле падают тела, поднятые над Земле, а потом опущенные. А также, из-за этого притяжения, мы ходим по Земле, а не улетаем в бесконечный Космос, где нет воздуха, чтоб дышать.
Притяжение существует не только между Землей и перечисленными телами. Все тела притягиваются друг к другу. Притягиваются между собой Луна и Земля, притяжение Земли к Луне вызывает приливы и отливы воды. Огромные массы воды поднимаются в океанах и морях дважды в сутки на много метров. Вам хорошо известно, что Земля и другие планеты движутся вокруг Солнца, притягиваясь к нему и друг к другу. Притяжение всех тел Вселенной друг к другу называется всемирным тяготением.
Сила, с которой Земля притягивает к себе тело, называется силой тяжести.
Сила тяжести обозначается буквой F с индексом: Fтяж . Она всегда направлена вертикально вниз.
Земной шар немного сплюснут у полюсов, поэтому тела, находящиеся у полюсов расположены немного ближе к центру Земли. Поэтому, сила тяжести на полюсе немного больше, чем на экваторе, или на других широтах. Сила тяжести на вершине горы несколько меньше, чем у ее подножия.
Fтяж=mg;
Оказывается, что сила тяжести непосредственно заисит от массы тела,а именно прямо пропорциональна массе данного тела.Если сравнивать два тела с разной массой, то тело с большей массой - тяжелее. Тело же с меньшей массой - легче.
Любой человек, действуя на пружину рукой, может ее сжать. Сначала в движение приходит конец пружины, а затем движение передается остальным ее частям. Сжатая пружина, распрямляясь, может, например, привести в движение шарик. Например, если надавить пальцами на ластик или кусочек пластилина, он сожмется и изменит свою форму. Это называется деформацией. Деформацией называется любое изменение формы и размера тела.
Для более подробного изучения деформации мы провели следующий опыт . Возьмем резиновый шнур. Один его конец закрепим в штативе. Первоначальная длина шнура была l0. Если к свободному концу шнура подвесить чашку с гирькой, то шнур удлинится. Его длина станет равной l. Удлинение шнура можно найти так: Δl = l - lо. Если менять гирьки на чашке, то будет меняться и длина шнура, а значит, ее удлинение Δl . Опыт показал, что модуль силы упругости при растяжении (или сжатии) тела прямо пропорционален изменению длины тела. Этот опыт иллюстрирует закон Гука. Записывается закон Гука следующим образом: Fупр = kΔl, где Δl - удлинение тела (изменение его длины), k - коэффициент пропорциональности, который называется жесткостью. Жесткость тела зависит от формы и размеров, а также от материала, из которого оно изготовлено.
Вывод
Итак , в ходе экспериментов, наблюдений и работы с литературой мы установили, что практически все известные нам физические явления и величины зависят каким-то образом друг от друга, эти зависимости описываются через функции от одной переменной.Следовательно, знание определенных зависимостей из физики может значительно упростить нашу жизнь. Так, мы с легкостью можем определить время, необходимое на преодоление пешком определенного пути, если знаем свою скорость, и тем самым избежать опоздания, зная объем и плотность какого-либо вещества ,сможем определить ,под силу ли нам перенести такой груз и т.д.Очевидно, что знание зависомостей значительно упрощает нашу жизнь!!!
Полезные ресурсы
Физика. 7 класс. Громов С.В., Родина Н.А.
|КЛАСС!НАЯ ФИЗИКА ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
