MECHANIKA GRAVITA NÍ POLE Implementace ŠVP ivo Výstupy Klí ové pojmy Strategie rozvíjející klí ové kompetence I. Kompetence k u ení:

Transkript

1 Pojekt Efektivní Učení Refoou oblastí gynaziálního vzdělávání je spolufinancován Evopský sociální fonde a státní ozpočte České epubliky. MECHANIKA GRAVITAČNÍ POLE Ipleentace ŠVP Učivo - Newtonův gavitační zákon - Gavitační síla - Tíhová síla - Tíha - Intenzita gavitačního pole Výstupy Žáci: - slovně i ateatiky foulují Newtonův gavitační zákon; - ozuí a spávně používají pojy: gavitační síla, tíhová síla a tíha, a odliší je; - chaakteizují gavitační pole poocí fyzikálních veličin, na základě kteých také ozliší duhy gavitačního pole; - spávně přiřazují jednotky k fyzikální veličiná; - převádí jednotky ůzných fyzikálních veličin týkající se gavitačního pole; - vyhledávají v MFCHT potřebné infoace; - řeší pobléové úlohy jak analogicky, tak i gaficky; - fyzikálně zdůvodňují své odpovědi; - vyjádří fyzikální ozě vybaných fyzikálních veličin. Klíčové pojy SI, fyzikální veličina, značka, číselná hodnota, jednotka, fyzikální ozě, násobky a díly jednotek, hota, pole, gavitace, gavitační inteakce, gavitační pole, centální gavitační pole, hoogenní gavitační pole, gavitační konstanta, gavitační síla, intenzita gavitačního pole, gavitačního zychlení, tíhová síla, odstředivá síla, tíhové zychlení, tíha. Stategie ozvíjející klíčové kopetence I. Kopetence k učení: - vede žáka k sebehodnocení; - vhodně volenýi úkoly popojuje teoii s paxí, aby žáci chápali sysl a cíl učení; - otivuje žáky po další učení vhodný zařazení příkladů z paxe; - vede žáky k expeientálníu řešení pobléové úlohy; - nabádá žáky k požívání dostupných infoačních zdojů; - používá adekvátní ateatické postupy. II. Kopetence k řešení pobléů: - vede žáky k páci s pojy ve spávné fyzikální kontextu; - poskytuje žáků dostatek pobléových úloh tak, aby si žáci osvojili algoitus jejich řešení; - vhodnou foulací úloh spojených s paxí vede žáky k uvědoění si fyzikální podstaty světa; - nabádá žáky ke keativníu řešení pobléů spojených s paxí; - nabádá žáky k saostatnéu řešení úloh; - poskytuje žáků dostatek postou po vyjádření vlastního postupu řešení. I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

2 III. Kopetence kounikativní: - vytváří příležitosti po vzájenou kounikaci žáků a jejich spolupáci při řešení skupinových úloh; - vede žáky k foulaci vlastního řešení pobléových úloh; - vede žáky k jasnéu, fyzikálně přesnéu a sozuitelnéu vyjadřování. IV. Kopetence sociální a pesonální: - ozvíjí sebedůvěu žáků a vytváří příležitosti po pezentaci vlastního řešení žáků; - hodnocení učí žáky zodpovědnosti za svou páci. V. Kopetence občanská: - zařazení ezipředětových úloh uožňuje žáků uvědoit si koplexní chaakte světa, polínaní vědních oboů; - otivuje žáky k sebeozvoji poocí histoicky infoací. VI. Kopetence k podnikavosti: - vhodně popojuje teoii s paxí. Přesahy ze ZŠ M převody jednotek, ovnice F astonoie Mezipředětové vztahy M ovnice a jejich soustavy, funkce Z Zeě, jako vesíné těleso Vhodné infoační zdoje 1. BEDNAŘÍK, Milan, ŠIROKÁ, Mioslava, BUJOK, Pet. Fyzika po gynázia: Gavitační pole. 1. vyd. Paha: Poetheus, s. ISBN Mechanika Gavitační pole Stánka

3 GRAVITAČNÍ POLE Teoie Slovně i ateaticky chaakteizujte následující pojy: M. a) Gavitační síla F g = κ je síla, kteou na sebe vzájeně působí hotná tělesa b) Tíhová síla =. a F G je výslednice gavitační síly a setvačné odstředivé síly c) Tíha G =. a vyjadřuje působení tělesa uístěného v tíhové poli Zeě na jiná tělesa d) Gavitační zychlení a = g F g M zychlení, kteé uděluje tělesu o hotnosti gavitační síla F g Fg e) Intenzita gavitačního pole K = M veličina, kteá chaakteizující gavitační pole Vybete spávnou odpověď a zakoužkujte ji: 1. Gavitační síla je: a) vzájené působení ezi dvěa tělesy b) tíhová síla c) přitažlivá a odpudivá síla ezi tělesy d) gavitace Klíčové pojy Vypište hlavní pojy: gavitace gavitační síla tíhová síla tíha gavitační pole gavitační zychlení tíhové zychlení intenzita gavitačního pole gavitační konstanta. Intenzita gavitačního pole je definována vztahe: 1 a) K = κ b) K = κ c) K = κ d) K = κ 3. Gavitační konstanta á velikost: 9 a) κ = 9.10 N. kg - b) κ = 9, 81 N. kg - 11 c) κ = 6,67.10 N. kg - 11 d) κ = 6,67.10 N. kg - 4. Mezi velikostí intenzity gavitačního pole K a gavitační zychlení a g platí vztah: a) K = a g b) 1 K = c) a g ( ) 5. Jednotkou intenzity gavitačního pole je: a g K = d) K =. a g a) N. -1 b) J.kg -1 c) J.kg -1. d) N.kg -1 Mechanika Gavitační pole Stánka 3

4 Úloha č. 1 Poocí vái navženého obázku vysvětlete, poč se liší hodnota tíhového zychlení na ovníku a na pólech. V MFCHT najděte hodnoty tíhového zychlení na Slunci a Měsíci a poovnejte je s půěnou hodnotou tíhového zychlení na Zei. Zeě Slunce Měsíc [g] =.s ,6 Poě ezi g a g Z 1 0,037 6,5 Úloha č. Učete, jak velkou silou se přitahují dvě kosické lodě těsně před spojení. Hotnosti lodí jsou 10 t a 15 t, vzdálenost jejich středů je 0. 1 = 10 t = 10 4 kg = 15 t = 1, kg = 0 F =? _ F = 6, F =, N 3 N Dvě kosické lodi se před spojení přitahují silou o velikosti, N. Úloha č. 3 Převeďte jednotky: 5kN = N 46 kn.kg -1 = 4, N.kg k.s - = 1, s MN = 8, N 1,5 N.g -1 = 1, kn.kg -1 0,57.s - = 5, c.s - 7,31N = 7, kn 9980 N.kg -1 =9, N.g s - = 7, s nn = 6,.10-6 MN 0,065 MN.kg -1 =6, kn.g d.s - = 6, k.s GN = N GN.kg -1 =74 N.kg -1 7,85.s - = 7, k.s - Mechanika Gavitační pole Stánka 4

5 Úloha č. 4 Jaká by usela být hotnost dvou stejných těles, aby ve vzdálenosti 100 c na sebe působila silou 0 µn? = 100 c = 1 F = 0 µn =.10-5 N =? = F. κ = ,67.10 kg = 547,6 kg Hotnost těles by usela být 547,6 kg. Úloha č. 5 Dva hotné body, z nichž každý á hotnost, se vzájeně přitahují při vzdálenosti gavitačníi silai o velikosti 4 N. Jak velkýi gavitačníi silai se vzájeně přitahují hotné body při vzdálenosti, je li hotnost každého z nich? F = κ ( ) F = κ = 4. F = 16 N Pokud bude hotnost hotných bodů, budou na sebe působit silou 16 N. Úloha č. 6 V jaké vzdálenosti od tělesa o hotnosti 0,5 t je intenzita gavitačního pole 3 µn.kg -1? = 0,5 t = 500 kg K = 3 µn.kg -1 =? K = κ = κ K = , = 0,11 Intenzita gavitačního pole 3 µn.kg -1 je ve vzdálenosti 11 c od hotného středu tělesa o hotnosti 0,5 t. Mechanika Gavitační pole Stánka 5

6 Úloha č. 7 Doplňte tabulku: Fyzikální veličina Značka fyzikální veličiny Jednotka Tíha tělesa G N Intenzita gavitačního pole K N.kg -1 Tíhová síla F G N Gavitační zychlení a g.s -1 Úloha č. 8 Zayslete se a odpovězte na následující otázky: (nutné infoace vyhledejte v dostupných zdojích) 1. Na če závisí zvětšení tíhy, kteé člověk cítí při statu akety? Na zychlení, nebo na ychlosti akety. Zvětšení tíhy člověka v aketě je úěné zychlení, nikoli ychlosti příočaého pohybu akety.. Galileo Galilei napsal, že kůň při pádu z výšky 3 až 4 lokty si zloí nohy, napoti tou psovi se při pádu ze stejné výšky nic nestane a kočce neublíží, ani když spadne z výšky 8 až 10 loktů. Přesně tak, jako cvček si nic neudělá při pádu z věže nebo avenec by ohl spadnout na Ze i z Měsíce, a nic by se u nestalo. Vysvětlete, poč si hyz při pádu z velké výšky neublíží, a velká zvířata uhynou? Hotnost živočichů je přío úěná třetí ocnině jeho ozěů, obsah jeho povchu je úěný duhé ocnině jeho ozěů. Při zenšování ozěů těla živočichů se zenšuje obje těla ychleji než obsah jeho povchu. Odpo poti pohybu ve vzduchu závisí na obsahu plochy padajícího těla. Malí živočichové pociťují při pádu větší odpo, neboť na jednotku jejich hotnosti připadá větší obsah povchu. Jakile naazí na překážku dobný živočich, ukončí všechny části jeho těla pohyb téěř najednou, u velkých živočichů pokačují honí části v pohybu a působí na dolní části. Úloha č. 9 Učete poloě Masu, jestliže intenzita gavitačního pole Masu při jeho povchu á velikost 3,63 N.kg -1 a jeho hotnost je 0,1074 M z. Hotnost Zeě M z vyhledejte v MFCHT. K = 3,63 N.kg -1 M = 0, kg =? M K = κ κ. M = K = 6,67.10 = 3441 k 0, ,963 4 k Poloě Masu je 3441 k. Mechanika Gavitační pole Stánka 6

7 Úloha č. 10 Dva hotné body, z nichž každý á hotnost, se vzájeně přitahují při vzdálenosti gavitačníi silai o velikosti N. Jak velkýi gavitačníi silai se vzájeně přitahují hotné body, každý o hotnosti, je - li jejich vzdálenost? F F = κ = = 0,5 N 4 ( ) Pokud bude vzdálenost hotných bodů, budou na sebe působit silou 0,5 N. Úloha č. 11 Jsou následující věty pavdivé? Pokud ne, opav je. Gavitační pole ají ve své okolí pouze tělesa o velké hotnosti. Gavitační pole ají ve své okolí tělesa jakékoli hotnosti. Postřednictví silových polí na sebe tělesa nepůsobí. Postřednictví silových polí na sebe tělesa působí. Gavitační pole Zeě je stejně velké jako gavitační pole Měsíce. Gavitační pole Zeě není stejně velké jako gavitační pole Měsíce. Silové působení ezi tělesy je vždy vzájené. Tíhové zychlení je větší na ovníku než na pólech. Tíhové zychlení je větší na pólech než na ovníku.. Velikost dvou přitažlivých sil, kteýi na sebe tělesa postřednictví svých gavitačních polí působí, jsou vždy stejně velké a ají stejný sě. Velikost dvou přitažlivých sil, kteýi na sebe tělesa postřednictví svých gavitačních polí působí, jsou vždy stejně velké a ají opačný sě. Úloha č. 1 Z Newtonova gavitačního zákona odvoďte fyzikální ozě gavitační konstanty κ. [ F][. ] κ = [ ] F κ = N κ = = N.. kg kg. [ ] Mechanika Gavitační pole Stánka 7