Inovace výuky Fyzika F7/09 Těžiště tělesa Vzdělávací oblast: Vzdělávací obor: Tematický okruh: Cílová skupina: Klíčová slova: Očekávaný výstup: Člověk a příroda Fyzika Pohyb těles. Síly. 7. ročník Těžiště tělesa, stabilita tělesa, poloha tělesa stabilní, volná a labilní Práce s textem, porozumění textu a hledání souvislostí, příklady z praxe, vlastní výzkum vyrobí těleso a určí jeho těžiště
Zadání: Žák si na základě textu rozšíří poznatky o těžišti tělesa. Orientuje se v novém textu a vypracuje související úkoly, z praxe uvede příklady a vysvětlí na základě svých znalostí, provede pokusy na těžiště tělesa, vyrobí si jednoduchou pomůcku na popis a vysvětlení těžiště tělesa. V pracovním listě najde šablonu na pomůcku a postup.
Těžiště tělesa Těžiště je působiště tíhové síly. Nazývá se (centrum gravitatis střed hmotnosti). Každé těleso má jediné těžiště. Pokud se nemění rozložení hmotnosti tělesa, nemění se ani poloha jeho těžiště. Poloha těžiště je dána rozložením látky v tělese. U stejnorodých středově souměrných těles, např. u krychle, kvádru, koule, je těžiště v jejich geometrickém středu. Těžiště může ležet i mimo těleso (např. pneumatika apod.) Úlohy o těžišti řešil už Archimédes. Určil těžiště rovnoběžníku, trojúhelníku apod. Jako devatenáctiletý student se těžištěm zabýval i hvězdář Galileo Galilei. U nepravidelných těles vyhledáváme těžiště zkusmo. Těleso podpíráme v různých místech a snažíme se najít takovou polohu, v níž zůstane těleso v klidu. Tělesa upevněná v těžišti nekonají ani posuvný, ani otáčivý pohyb. Jsou v rovnováze.
Vypracuj úkoly k textu. 1. Co je těžiště? 2. Napiš latinský název těžiště. 3. Čím je dána poloha těžiště v tělese. 4. Může těžiště ležet i mimo těleso? Uveď alespoň 3 příklady. 5. Narýsuj čtverec a jakýkoliv jiný rovnoběžník a vyznač u nich těžiště.
Těleso může být upevněno nad těžištěm, v těžišti nebo pod těžištěm. Těleso vždy zaujme jednu ze tří rovnovážných poloh. Stabilní rovnovážná poloha Při vychýlení se těžiště tělesa zdvíhá. Jakmile přestane působit vychylující síla, těžiště se vrátí do původní polohy. Volná rovnovážná poloha Výška těžiště je nad podložkou a při vychýlení se nezmění. Např. kulička na vodorovné podložce. Labilní rovnovážná poloha Těleso se po vychýlení z této polohy ještě více vychýlí a těleso se samovolně do rovnovážné polohy nevrátí.
Praktická část Proveď pokusy podle zadání: 1. Postav se zády ke zdi tak, aby ses dotýkal/a patami zdi. Zkus se předklonit až ke špičkám. Co pozoruješ? Vysvětli, v jaké poloze se těleso nachází a proč. 2. Vezmi si tužku a postav ji na lavici špičkou vzhůru. Jde to? Co pozoruješ? Teď ji zkus postavit na špičku. Co pozoruješ? 3. Postav se proti svému kamarádovi do stoje spatného. Kamarád do tebe opatrně strčí a snaží se tě vychýlit z rovnovážné polohy. Co pozoruješ? Co musíš udělat, aby ses udržel ve své pozici a proč?
4. Vystřihni si z tvrdého papíru ptáčka, vybarvi a v označených místech mu připíchni zátěž. Tím posuneš těžiště. Pak si ptáčka přilož na prst a vysvětli daný jev. Šablona:
Fotodokumentace: Projekt: Přírodovědná učebna v přírodě a přírodovědná laboratoř