신체 표현의 평형 조건. 주제에 대한 물리학 수업(10학년)을 위한 "고체의 평형 조건. 평형 유형" 수업 프레젠테이션. 공이 평형 상태에서 벗어났습니다.
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슬라이드 캡션:
신체의 평형 조건. 균형의 종류.
2 절대 강체의 평형을 연구하는 역학의 한 분야를 정역학이라고 합니다. 신체 균형은 휴식 상태 또는 신체의 균일하고 선형적인 운동 상태입니다. 절대 강체는 적용된 힘의 영향으로 발생하는 변형이 무시할 수 있는 몸체입니다.
첫 번째 평형 조건 단단한: 강체에 가해지는 외부 힘의 기하학적 합이 0이면 강체는 평형 상태에 있습니다.
강체의 평형을 위한 두 번째 조건: 강체는 임의의 축에 대해 강체에 작용하는 외부 힘 모멘트의 대수적 합이 0과 같으면 평형 상태에 있습니다. M 1 + M 2 + M 3 +…=0
신체의 무게 중심은 합력의 적용 지점입니다. 이 도형들의 무게중심을 찾아보세요.
6가지 균형 유형 안정 무차별 불안정
7 평형 안정성을 위한 조건 1. 평형 위치에서 조금만 벗어나도 물체를 평형 위치로 되돌리는 힘이나 힘의 순간이 발생하면 물체는 안정 평형 상태에 있습니다.
2. 평형 위치에서 조금만 벗어나도 물체를 평형 위치에서 제거하는 힘이나 힘의 순간이 발생하면 물체는 불안정한 평형 상태에 있습니다.
3. 평형 위치에서 조금만 벗어나도 신체의 위치를 바꾸는 힘이나 힘의 순간이 발생하지 않으면 신체는 무관심한 평형 상태에 있습니다.
10 О 안정 N d 평형 유형 불안정 무차별 F t F t N O O F t F t N d F t
지지 영역은 신체와 지지체의 접촉 영역 또는 외부 힘의 영향으로 신체가 기울어질(회전) 수 있는 가능한 축에 의해 제한되는 영역으로 이해됩니다.
12 지지대 위의 물체의 평형 지지면적을 가진 물체는 중력의 작용선이 지지면을 통과하는 한 평형상태에 있을 것입니다. Ft Ft Ft Ft ℓ ℓ
F t F t 지지면적을 가진 물체가 휘어질 때 무게중심이 증가하면 평형은 안정됩니다. 안정된 평형 상태에서는 무게 중심을 통과하는 수직선은 항상 지지 영역을 통과합니다.
F t F t F t F t F t 무게와 지지 면적은 동일하지만 높이가 다른 두 물체는 최대 경사각이 다릅니다. 이 각도를 초과하면 본체가 뒤집어집니다. A = Fth
F t F t F t F t F t A = F t h 무게중심 위치가 낮아지면 몸을 뒤집기 위해 더 많은 일을 해야 합니다. 따라서 뒤집는 작업은 안정성의 척도가 될 수 있습니다.
16 지지대 위의 몸체 균형
17 운송 지속 가능성
평형 상태에서 벗어난 물체가 다시 제자리로 돌아가는 평형 상태는 안정적입니다.
회전축
무게중심
고정된 회전축을 가진 몸체.
균형을 잃은 몸이 원래 위치로 돌아가지 않는 평형은 불안정하다.
무게중심
회전축
고정된 회전축을 가진 몸체.
평형은 무관심합니다. 신체가 벗어나거나 움직일 때 평형 상태를 유지합니다.
회전축
무게중심
지지점이 있는 몸체입니다.
공은 안정적인 평형 상태에 있습니다.
공은 불안정한 평형 상태에 있습니다.
공은 무관심한 균형을 이루고 있습니다.
공이 평형 상태에서 벗어났습니다.
무게중심이 올라간다
- 안정적인 균형;
무게중심이 떨어지다
- 균형이 불안정합니다.
같은 수준의 무게 중심은 무관심한 평형입니다.
세계적으로 유명한 피사의 사탑:
곧 떨어질 것 같습니다.
흰색 대리석 타워.
높이는 56.7m,
무게는 14,454톤.
한때 타워를 기울이는 것도 설계의 일부라고 믿어졌습니다.
1178년에 3층이 세워지면서 탑은 점차 기울어지기 시작했다.
지지 영역이 있는 본체입니다.
무게중심
지원 지역
무게 중심은 지지대 중앙에서 불과 2m 떨어져 있습니다. 편차가 14m 정도이면 "떨어진다"!
크레인, 하중 및 평형추의 공통 무게 중심은 지지 영역 밖으로 돌출되지 않습니다.
균형추
신체 안정성을 결정하는 방법은 무엇입니까?
α - 신체를 불안정한 평형 상태로 전환시키는 회전 각도.
각도 α가 클수록,
신체의 초기 위치가 더 안정적입니다.
신체 안정성을 높이는 방법은 무엇입니까?
몸의 무게 중심이 낮아집니다.
- 하체를 더욱 거대하게 만듭니다.
- 신체의 일부가 지구에 묻혀 있습니다(기초 생성).
- 신체 지지 면적을 늘립니다.
텀블러 인형의 비밀은 몸의 무게 중심이 아래쪽으로 이동했다는 데 있습니다.
알렉산드리아 칼럼
상트페테르부르크 궁전 광장에서:
기둥의 무게 중심이 아래쪽으로 이동했습니다.
구조물의 높이는 47.5m이다.
기둥 줄기의 높이는 25.6m입니다.
기둥의 하단 직경은 3.5m, 상단 직경은 3.15m입니다.
구조물의 무게는 704톤이다.
돌기둥 몸통의 질량은 약 600톤이다.
조각가 팔코네(Falcone)는 조각품의 균형을 보장했습니다.
"청동 기병" :
- 지원 영역 증가
(말의 뒷발굽 아래에 뱀을 놓는다);
무게 중심은 지지 영역 위에 있습니다(기수의 앞부분은 가볍고 말의 엉덩이, 뒷다리 및 꼬리는 거대합니다).
- 기념비 전체의 무게중심이 낮아졌습니다. (받침대가 설치되었습니다.)
사람은 다음의 경우까지 넘어지지 않습니다.
더 넓은 지지 영역을 가지려면 다리를 더 넓게 배치하십시오.
더 작은 지원 영역:
균형을 유지하는 것은 어렵습니다.
서커스 공연자들이 좁은 줄 위에서 균형을 유지하는 것은 어렵습니다.
한쪽 다리로 서 있는 것이 왜 어려운가요?
지지면적이 줄어들고
사람들은 왜 걸을 때 팔을 휘두르나요?
무게중심이 이동한다
등에 짐을 지고 있는 사람은 왜 앞으로 몸을 기울일까요?
무게중심의 위치가 변한다
산을 내려갈 때 스키어는 약간 쪼그리고 앉습니다. 왜?
무게중심이 떨어지다
사람은 앉을 때와 서 있을 때 어느 자세가 더 안정적입니까?
사람이 앉아 있을 때: 서 있을 때보다 무게 중심이 더 낮습니다.
왜 운동선수는 바벨을 들어올릴 때 항상 한발 앞으로 나아갑니까?
지원 면적을 늘리기 위해
오리와 거위는 왜 발에서 발로 흔들리며 걷는가?
거위와 오리는 발 간격이 넓습니다. 무게중심을 통과하는 수직선이 받침점(발)을 통과하도록 합니다.
나무의 무게 중심은 언제 높습니까? 여름이나 가을, 나뭇잎이 떨어졌을 때?
나무에 나뭇잎이 많은 여름에는 더 높아집니다.
흥미로운 사실!
울창한 숲에서는 바람에 쓰러진 나무를 언제나 볼 수 있지만, 바람이 훨씬 강한 들판에서는 나무가 바람에 쓰러지는 일이 거의 없습니다.
숲 그늘에서는 나무의 아래쪽 가지가 죽습니다. 무게중심이 위쪽에 있습니다.
의자에 앉고 싶은 사람은 몸통을 똑바로 유지하고 의자 등받이에 닿고 다리가 의자 아래로 움직이지 않도록 앉히십시오.
이제 다리 위치를 바꾸거나 몸을 앞으로 굽히지 않고 일어서도록 요청합니다.
오른쪽 다리와 오른쪽 어깨를 벽에 대고 서서 왼쪽 다리를 들어 올리십시오.
사람이 균형을 잃을 수는 없나요?
비밀이 담긴 상자:
균형이 흐트러지면 무게중심이 높아지기 때문에 균형이 회복됩니다. 중력이 몸을 아래로 끌어당길 것이다.
거장
슬라이드 2
평형 조건.
I 평형 조건: 물체에 가해지는 외부 힘의 기하학적 합이 0이면 물체는 평형 상태에 있습니다. ∑F=0. II 평형 조건: 시계 방향으로 작용하는 힘의 모멘트의 합은 시계 반대 방향으로 작용하는 힘의 모멘트의 합과 같아야 합니다. ∑ Mhourly=∑시간당. M= F l, 여기서 M은 힘의 순간, F는 힘, l은 힘의 팔 - 지지점에서 힘의 작용선까지의 최단 거리입니다.
슬라이드 3
레버 평형 상태.
F1l1 = F2l2 F1 F2 M1 = M2 O l2 l1
슬라이드 4
몸의 무게중심.
신체의 무게 중심은 신체의 개별 요소에 작용하는 모든 평행 중력의 합력이 통과하는 지점입니다. 이 도형들의 무게중심을 찾아보세요.
슬라이드 5
평형의 유형 안정 불안정 무관심
슬라이드 6
균형력이 지지된 몸체에 작용하면 몸체는 평형 위치에 있게 됩니다.
슬라이드 7
신체가 평형 위치에서 벗어나면 힘의 균형도 깨집니다. 결과적인 힘의 작용으로 신체가 원래 위치로 돌아가면 이는 안정적인 평형입니다. 결과적인 힘의 작용으로 신체가 평형 위치에서 훨씬 더 벗어나면 이는 불안정한 평형입니다.
슬라이드 8
신체의 어느 위치에서나 힘의 균형이 유지되는 것이 가능합니다. 이 상태를 무차별 평형이라고 합니다.
슬라이드 9
결론:
평형 위치에서 약간의 편차가 있어도 평형 위치로 되돌리려는 힘이 있으면 평형은 안정적입니다. 안정적인 위치는 위치 에너지가 최소인 위치입니다.
슬라이드 10
슬라이드 11
무게 중심이 지지점 위에 있으면 이 경우 힘의 균형을 달성하는 것이 거의 불가능합니다. 연필이 수직 위치에서 조금만 벗어나면 무게 중심이 감소하여 연필이 떨어집니다.
슬라이드 12
무게 중심이 받침점 아래에 있으면 신체의 균형이나 신체 시스템이 안정적입니다. 몸이 일탈되면 무게중심이 올라가고 몸은 원래의 상태로 돌아간다.
슬라이드 13
무게 중심 아래에 지지점이 있는 신체의 균형은 불안정합니다. 그러나 몸의 받침점을 무게 중심이 이동하는 방향으로 이동하면 균형이 회복될 수 있습니다.
슬라이드 14
죽마(두 지지점 또는 지지선) 위를 걷는 것은 지지점(AB)을 연결하는 선을 기준으로 무게 중심을 지속적으로 이동하여 수행됩니다.
슬라이드 15
무게 중심의 위치에 따라 평형 유형을 판단할 수 있습니다. 예를 들어 균형추를 사용하여 자전거를 타는 줄타기 보행기는 안정적인 평형의 예입니다.
슬라이드 16
슬라이드 17
결론:
한 지점이나 지지선에 위치한 신체의 안정성을 위해서는 무게 중심이 지지점(선) 아래에 있어야 합니다.
슬라이드 18
슬라이드 19
지지 영역은 신체와 지지체의 접촉 영역 또는 외부 힘의 영향으로 신체가 기울어질(회전) 수 있는 가능한 축에 의해 제한되는 영역으로 이해됩니다.
슬라이드 20
Ft Ft 지지면적을 가진 물체가 휘어질 때 무게중심이 증가하면 평형은 안정됩니다. 안정된 평형 상태에서는 무게 중심을 통과하는 수직 직선이 항상 지지 영역을 통과합니다.
슬라이드 21
Ft Ft Ft Ft Ft 무게와 지지 면적은 동일하지만 높이가 다른 두 몸체는 최대 경사각이 다릅니다. 이 각도를 초과하면 본체가 뒤집어집니다. A = F번째
슬라이드 22
Fт Fт Fт Fт Fт A = Fт h 무게 중심 위치가 낮아지면 몸을 뒤집기 위해 더 많은 일을 해야 합니다. 따라서 뒤집는 작업은 안정성의 척도가 될 수 있습니다.
슬라이드 23
Ft Ft Ft Ft Ft 불안정한 평형 안정된 평형
슬라이드 24
선박의 무게 중심이 낮을수록 안정성이 높아집니다.
OK-18
10/38과
신체의 무게 중심.
신체 평형을 위한 조건
§63, 64
"모든 신체의 무게중심은 확실하다.
그 내부에 위치한 지점은 다음과 같습니다.
정신적으로 몸을 그 뒤에 걸어두면 그 안에 남아 있습니다.
휴식을 취하고 원래 위치를 유지합니다."
아르키메데스
작동 및 전원. 에너지(11시간)
- 신체의 개별 부분에 작용하는 중력의 합력이 적용되는 지점.
중력 중심 - 중력의 합력이 적용되는 지점,신체의 개별 부분에 작용합니다.
프스트란트
신체의 무게 중심 결정
일반 기하학적 모양 - 기하학적 중심
불규칙한 기하학적 모양 무관심한
평형의 유형
지속불가능
지속 가능한
무게중심
내려간다
변하지 않는다
상승
몸의 균형이 깨졌다
변하지 않는다
보고
환불 안됨 신체 안정성을 위한 조건
지원지역을 통해
서기(걷기)
추가 지원
밸런싱 신체 안정성을 위한 조건
1. 수직선이 지나가는 한 평형은 안정적으로 유지됩니다.
지원지역을 통해
달리다
가을
3. 지지 영역과 신체의 평형 신체 안정성을 위한 조건
2. 평형의 안정성은 회전 각도의 크기에 의해 결정됩니다.
신체를 불안정한 상태로 만드는 데 필요함
에게
몸
가지고 갔다
위치
불안정한 균형이 있어야합니다.
통과하는 축을 중심으로 회전
지지선. 각도 α가 클수록
그러기 위해서는 몸을 돌려야 합니다.
저것들
더 안정적인
원래의
신체 위치. 텀블러의 수수께끼 – “VANKA – VSTANKA”
장난감에는
낮은 질량 중심,
(비어 있고 채워져 있음
아래에서만 로드)
언밸런스일 때 높이
질량 중심 증가(녹색
선에서 주황색으로) 질량 중심이 사라집니다.
땅과 접촉하는 지점부터,
그 결과 힘이 그림에 작용합니다.
원래 위치로 되돌려 놓는다 OK-18
무게 중심 - 결과의 적용 지점
신체의 개별 부분에 작용하는 중력.
1. 지지점을 갖춘 신체의 평형
2. 회전축이 고정된 물체의 평형 3. 지지 영역과 신체의 평형
몸체의 무게 중심을 통해 수직으로 구동되는 지지 영역
십자가
교차하지 않음
십자가
수업: 10
수업 프레젠테이션
뒤로 앞으로
주목! 슬라이드 미리보기는 정보 제공의 목적으로만 제공되며 프레젠테이션의 모든 기능을 나타내지 않을 수도 있습니다. 이 작품에 관심이 있으시면 정식 버전을 다운로드하시기 바랍니다.
수업 목표:몸의 균형 상태를 연구하고 알아보세요 다양한 방식균형; 신체가 평형을 이루고 있는 조건을 알아보세요.
수업 목표:
- 교육적인:두 가지 평형 조건, 평형 유형(안정, 불안정, 무관심)을 연구합니다. 어떤 조건에서 신체가 더 안정적인지 알아보세요.
- 교육적인:물리학에 대한 인지적 관심의 발달을 촉진합니다. 비교, 일반화, 주요 사항 강조, 결론 도출 기술 개발.
- 교육적인:주의력, 자신의 관점을 표현하고 방어하는 능력, 학생들의 의사 소통 능력을 개발합니다.
수업 유형:컴퓨터 지원을 통해 새로운 자료를 배우는 수업.
장비:
- "전자 수업 및 시험"의 "일과 힘" 디스크.
- 표 "평형 조건".
- 수직선이 있는 틸팅 프리즘.
- 기하체: 원통, 정육면체, 원뿔 등
- 컴퓨터, 멀티미디어 프로젝터, 인터랙티브 보드또는 화면.
- 프레젠테이션.
수업 중에는
오늘 수업에서 우리는 크레인이 떨어지지 않는 이유, Vanka-Vstanka 장난감이 항상 원래 상태로 돌아가는 이유, 피사의 사탑이 떨어지지 않는 이유를 배울 것입니다.
I. 지식의 반복 및 업데이트.
- 뉴턴의 제1법칙. 법은 어떤 조건을 말하는가?
- 뉴턴의 제2법칙은 어떤 질문에 답합니까? 공식 및 공식.
- 뉴턴의 제3법칙은 어떤 질문에 답합니까? 공식 및 공식.
- 합력은 무엇입니까? 그녀의 위치는 어떻게 되나요?
- 디스크 "몸의 움직임과 상호작용"에서 작업 번호 9를 완료하세요. "힘의 결과" 다른 방향으로"(벡터 추가 규칙(2, 3개의 연습)).
II. 새로운 자료를 학습합니다.
1. 균형이란 무엇입니까?
균형은 휴식의 상태입니다.
2. 평형 조건.(슬라이드 2)
a) 몸은 언제 쉬나요? 이것은 어떤 법칙에서 나온 것입니까?
첫 번째 평형 조건:물체에 가해지는 외부 힘의 기하학적 합이 0이면 물체는 평형 상태에 있습니다. ∑F = 0
b) 그림과 같이 두 개의 동일한 힘이 보드에 작용한다고 가정합니다.
균형이 맞을까요? (아니요, 그녀는 돌아설 것입니다)
중심점만 정지해 있고 나머지는 움직이고 있습니다. 이는 물체가 평형 상태에 있으려면 각 요소에 작용하는 모든 힘의 합이 0이 되어야 함을 의미합니다.
두 번째 평형 조건:시계 방향으로 작용하는 힘의 모멘트의 합은 시계 반대 방향으로 작용하는 힘의 모멘트의 합과 같아야 합니다.
∑ M 시계 방향 = ∑ M 반시계 방향
힘의 순간: M = F L
L – 힘의 팔 – 지지점에서 힘의 작용선까지의 최단 거리.
3. 신체의 무게 중심과 위치.(슬라이드 4)
본체 무게중심- 이것은 신체의 개별 요소에 작용하는 모든 평행 중력의 결과가 통과하는 지점입니다(공간에서 신체의 모든 위치에 대해).
다음 그림의 무게 중심을 찾으십시오.
4. 잔액의 종류.
ㅏ) (슬라이드 5~8)
결론:평형 위치에서 약간의 편차가 있어도 평형 위치로 되돌리려는 힘이 있으면 평형은 안정적입니다.
위치에너지가 최소인 위치는 안정적이다. (슬라이드 9)
b) 지지점이나 지지선에 위치한 신체의 안정성.(슬라이드 10-17)
결론:한 지점이나 지지선에 위치한 신체의 안정성을 위해서는 무게 중심이 지지점(선) 아래에 있어야 합니다.
c) 평평한 표면에 위치한 신체의 안정성.
(슬라이드 18)
1) 지지면– 항상 신체와 접촉하는 표면은 아닙니다. (그러나 테이블, 삼각대의 다리를 연결하는 선에 의해 제한되는 표면)
2) "전자 수업 및 테스트", 디스크 "일과 힘", 수업 "균형 유형"의 슬라이드 분석.
그림 1.
- 변은 어떻게 다른가요? (지원분야)
- 어느 것이 더 안정적인가요? (더 넓은 면적으로)
- 변은 어떻게 다른가요? (중심 위치)
- 어느 것이 가장 안정적인가요? (무게중심이 더 낮은 곳)
- 왜? (넘어지지 않고 더 큰 각도로 기울일 수 있기 때문입니다)
3) 편향 프리즘을 이용한 실험
- 보드 위에 수직선이 있는 프리즘을 놓고 한쪽 가장자리를 점차적으로 들어 올리기 시작합니다. 우리는 무엇을 봅니까?
- 수직선이 지지대로 둘러싸인 표면과 교차하는 한 평형은 유지됩니다. 그러나 무게중심을 지나는 수직선이 지지면의 경계를 넘어가는 순간, 이 물건은 뒤집어진다.
파싱 슬라이드 19~22.
결론:
- 가장 넓은 지지 면적을 가진 몸체는 안정적입니다.
- 같은 면적의 두 물체 중에서 무게중심이 낮은 것이 안정하다. 큰 각도로 넘어지지 않고 기울일 수 있습니다.
파싱 슬라이드 23~25.
어떤 선박이 가장 안정적입니까? 왜? (화물이 갑판이 아닌 화물창에 위치하는 경우)
어떤 차가 가장 안정적인가요? 왜? (회전 시 차량의 안정성을 높이기 위해 회전 방향으로 노면이 기울어져 있습니다.)
결론:균형은 안정적일 수도, 불안정할 수도, 무관심할 수도 있습니다. 지지 면적이 크고 무게 중심이 낮을수록 신체의 안정성이 높아집니다.
III. 신체의 안정성에 관한 지식의 적용.
- 신체 균형에 대한 지식이 가장 필요한 전문 분야는 무엇입니까?
- 각종 구조물(고층빌딩, 교량, 텔레비전 탑 등)의 설계 및 시공자
- 서커스 공연자.
- 운전자 및 기타 전문가.
(슬라이드 28-30)
- 왜 "Vanka-Vstanka"는 장난감이 기울어지면 평형 위치로 돌아가나요?
- 피사의 사탑은 왜 기울어져 있고 넘어지지 않는 걸까요?
- 자전거 운전자와 오토바이 운전자는 어떻게 균형을 유지합니까?
수업의 결론:
- 균형에는 안정형, 불안정형, 무관심형의 세 가지 유형이 있습니다.
- 위치 에너지가 최소화된 신체의 안정된 자세입니다.
- 지지 면적이 크고 무게 중심이 낮을수록 평평한 표면에서 신체의 안정성이 높아집니다.
숙제: § 54 – 56 (G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotsky)
사용된 출처 및 문헌:
- G.Ya. 미야키셰프, B.B. Bukhovtsev, N.N.물리학. 10학년.
- 필름 스트립 "지속 가능성" 1976(제가 필름 스캐너로 스캔함).
- "전자 수업 및 테스트"에서 "신체의 동작과 상호 작용" 디스크.
- "Electronic Lessons and Tests"의 "Work and Power" 디스크.