DANE INFORMACYJNE

2. DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Gimnazjum im. Adama Mickiewicza w Brodach Gimnazjum nr 5 im. Tadeusza Kościuszki w Pile ID grupy: 98/66 _MF_G2, 98/27_MF_G1 Opiekun: Grażyna Nowak, Alicja Marcinek Kompetencja: matematyczno –f izyczna Temat projektowy: „Ruch” Semestr/rok szkolny: semestr II /rok szkolny 2010/2011

3. Ruch

5. Arystoteles Urodził się w 384r. w Stagirze na Półwyspie Trackim. Jego ojciec był lekarzem nadwornym macedońskiego króla. W 367r. przybył do Aten i wstąpił do Platońskiej Akademii. Spędził w niej 20 lat, będąc najpierw uczniem, a potem nauczycielem i badaczem.Po śmierci Platona osiadł w Assos w Azji i pracował jako nauczyciel i naukowiec. W 343r. powołany został przez Filipa Macedońskiego na nauczyciela Aleksandra i był przy nim aż do objęcia przez niego władzy i rozpoczęcia podboju Azji. Wtedy Arystoteles powrócił do Aten i tam założył szkołę, której przewodził do 323r. Po śmierci Aleksandra opuścił Ateny i udał się do Chalkis, gdzie zmarł w 322r.

6. Poglądy Arystotelesa na temat ruchu • Arystoteles formułując swoje poglądy opierał się tylko na przypuszczeniach: doświadczalnego sprawdzenia teorii nie uważano wtedy za rzecz konieczną. • Wg niego pierwszym, który wprowadził ruch był Bóg. Jest on przyczyną wszystkich ruchów, także ruchu myśli. • Naturalnym stanem ciała jest spoczynek i że porusza się ono tylko pod wpływem siły lub pchnięcia.Jeśli przyczyna ruchu ustanie, ustanie ruch”. • Ciała dążą przy tym do powrócenia do stanu naturalnego – czyli spoczynku.

7. W astronomii odrzucił hipotezę ruchu Ziemi i głosił, że Ziemia jest nieruchomym środkiem świata, dookoła którego krążą sfery gwiezdne. Co więcej twierdził, że istnieją siły poruszające nieustannie te sfery i że wobec doskonałości owych ruchów są to siły istot boskich (eliminował tym samym ciążenie powszechne). • Ciała spadają, gdyż dążą do naturalnego sobie miejsca, którym jest podłoże (Ziemia). Uważał, iż ciała cięższe spadają szybciej niż ciała lekkie. • Ciała poruszające się w pobliżu Ziemi dzielił na dwa rodzaje: ciała lekkie i ciała ciężkie. Pierwsze np. ogień, miały tę właściwość, że dążyły do zajęcia miejsca jak najdalej środka świata; drugie wykazywały naturalną dążność wręcz przeciwnej natury i dlatego spadały na Ziemię.

8. Galileusz Galileo Galilei (1564-1642) – włoski astronom,astrolog, fizyk i filozof, twórca podstaw nowożytnej fizyki. Urodził się w Pizie. Elementarne wykształcenie pobierał w domu rodzinnym, następnie w wieku 11 lat rozpoczął naukę w szkole zakonnej u jezuitów w klasztorze niedaleko Florencji. Gdy w wieku 15 lat zakomunikował ojcu, że chce zostać mnichem, ten natychmiast zareagował zabierając go z klasztoru. W 1581 roku, w wieku 17 lat rozpoczął studia na Uniwersytecie w Pizie (medycyna, wg. życzenia ojca). Studiów tych nie ukończył – bardziej interesowała go matematyka. Dawał prywatne lekcje matematyki we Florencji i Sienie. W roku 1589 został wykładowcą matematyki na uniwersytecie w Pizie. Następnie przeniósł się na Uniwersytet w Padwie, gdzie do roku 1610 wykładał geometrię, mechanikę i astronomię. Galileusz potwierdził teorię heliocentryczną Kopernika.

9. Poglądy Galileusza na temat ruchu • Galileusz pierwszy systematycznie stosował metodę doświadczalną w badaniu zjawisk przyrody. • W roku 1600 wykonał spektakularny eksperyment dowodzący, że czas trwania spadku swobodnego nie zależy od masy ciała. Galileusz dokonał tego puszczając różne przedmioty z Krzywej Wieży w Pizie. W istocie uczony wykazał tym doświadczeniem niezależność przyspieszenia ziemskiego od masy. • Jego bardzo ważnym odkryciem było odkrycie zjawiska bezwładności - ciało, któremu w wyniku działania innych ciał nadano pewną prędkość, powinno stale poruszać się ruchem jednostajnym prostoliniowym. Wniosek był taki: gdyby nie było tarcia, to ciało wprawione w ruch poruszałoby się dalej ze stałą prędkością.

10. Słońce stanowi centrum świata i jest całkowicie nieruchome pod względem ruchów lokalnych. • Ziemia nie stanowi centrum świata, ani nie jest nieruchoma, lecz obraca się zarówno wokół samej siebie, jak i ruchem dobowym. Galileusz dzięki eksperymentom obalił niektóre założenia Arystotelesa, które były wówczas w programie wykładów w całej Europie.

11. Definicja ruchu Ruch– w fizyce to zmiana położenia ciała odbywająca się w czasie względem określonego układu odniesienia. Układ odniesienia

12. Względność ruchu Ruch i spoczynek są względne. Oznacza to, że w zależności od wyboru układu odniesienia, to samo ciało w tym samym czasie może znajdować się w spoczynku lub poruszać się i to w różny sposób.

13. Przykład 1: Pasażer siedzący w jadącym autobusie jest w spoczynku względem pasażera siedzącego obok, natomiast względem drzewa rosnącego przy drodze jest w ruchu.

14. Ziemia jest w spoczynku względem mnie, ale w ruchu względem Słońca. Przykład 2:

15. Pojęcia opisujące ruch Torem ruchu nazywamy linię, którą „zakreśla” poruszające się ciało Ze względu na kształt toru ruch dzielimy na: prostoliniowy krzywoliniowy

16. Wielkości opisujące ruch Droga – długość toru zakreślonego w określonym czasie przez poruszające się ciało. Drogę oznaczamy symbolem s (ang. street). Przemieszczenie - wektor łączący początek z końcem toru. A B

17. Prędkość jest wielkością fizyczną wektorową o kierunku i zwrocie zgodnym z kierunkiem i zwrotem przemieszczenia. prędkość = Symbol : v Jednostka:

18. Szybkość (v) - wartość wektora prędkości W ruchu prostoliniowym wartość wektora przemieszczenia równa jest przebytej drodze s , dlatego też: szybkość =

19. Zamiana jednostek szybkości Zamień jednostki szybkości: a) 25 m/s = .... km/h,  w miejsce metra wpisujemy ile to km, a w miejsce sekundy ile to h

20. b) 54 km/h = ... m/s, w miejsce km wpisujemy ile to metrów, a w miejsce godziny wpisujemy ile to sekund c) 1200 = ….. 1200 = 1200

21. Metoda „na skróty” Metodę tę stosujemy przy zamianie km/h na m/s i odwrotnie mnożymy przez 3,6 dzielimy przez 3,6 np. 5m/s ּ3,6 = 18 km/h 72 km/h :3,6 = 20 m/s

23. Szybkościw przyrodzie Jak wiadomo, cały Wszechświat jest w ruchu, wszystkie, nawet pozornie stabilne ciała, poruszają się. Dotyczy to nie tylko istot żywych i pojazdów na Ziemi. Ziemia okrąża Słońce a Słonce z kolei bardzo powoli zatacza krąg wokół centrum przyciągającego Naszej Galaktyki. Podobnie jest w skali mikroskopowej: molekuły ciał niezależnie od typu ciała, wykonują drgania.

24. Tabela

25. Względność prędkości Wartość prędkości zależy od układu odniesienia. Przykład 1 Staś jedzie na rowerze z prędkością 8 m/s. Goni go Jaś z prędkością 12 m/s. Z jaką prędkością Jaś zbliża się do Stasia? Prędkość Jasia względem Stasia jest różnicą ich prędkości względem podłoża

26. Przykład 2 Tym razem Jaś i Staś jadą naprzeciw siebie. Z jaką prędkością chłopcy zbliżają się do siebie? Prędkość Jasia względem Stasia jest teraz sumą ich prędkości względem podłoża

27. Względność prędkości - zadania: Zadanie 1 Motorówka na jeziorze może płynąć z prędkością 5m/s. Z jaką prędkością będzie płynęła ta motorówka po rzece, w górę i dół rzeki, przy założeniu, że prędkość nurtu rzeki wynosi 1m/s? Rozwiązanie: W górę rzeki - 4m/s W dół rzeki - 6m/s

28. Zadanie 2 Ruchome schody poruszają się w górę z prędkością 1m/s. Oblicz prędkość, z jaką porusza się chłopiec względem ziemi, gdy: • Stoi nieruchomo na schodach, • Biegnie po nich w górę z prędkością 0,5 m/s • Biegnie po nich w dół z prędkością 0,5 m/s • Biegnie po nich w dół z prędkością 1 m/s • Biegnie po nich w dół z prędkością 1,5 m/s

29. Rozwiązanie zadania • 1m/s w górę • 1+0,5=1,5 m/s w górę • 1-0,5=0,5 m/s w górę • 1-1=0 m/s jest w spoczynku względem ziemi • 1,5-1= 0,5 m/s w dół

30. Prędkość średnia Prędkość średnia – iloraz całkowitej drogi i czasu, w którym ta droga ta została pokonana. Prędkość (szybkość) średnią rozumiemy w ten sposób, że jest to prędkość (szybkość) ruchu jednostajnego, z jaką ciało musiałoby się poruszać, aby daną drogę przebyć w zadanym czasie. Prędkość taką można obliczyć dzieląc np. wskazania licznika przejechanych kilometrów przez czas pokonania tej drogi.

31. Prędkość średnia - zadania Zadanie 1 Rowerzysta przejechał10 km czasie 30 minut, a następnie 20 km w ciągu 1,5 godziny. Oblicz prędkość średnią rowerzysty na całej trasie. Rozwiązanie: sc=20 km + 10 km =30 km tc = 30 min + 1,5 h = 2 h Odp. Prędkość średnia rowerzysty wynosi 15 km/h.

32. Prędkość średnia - zadania Zadanie 2 Samochód ciężarowy jechał 40 min. z prędkością 60 km/h.A przez kolejne 80 min. z prędkością 90km/h. Oblicz szybkość średnią samochodu na całej trasie. Rozwiązanie: tc = 40 min + 80 = 120 min = 2 h, sc =40 km + 120 km =160 km Odp. Prędkość średnia samochodu wynosiła

33. Prędkość chwilowa Prędkość chwilowa jest to prędkość, z jaką ciało porusza się w danej chwili. W ruchu jednostajnym prostoliniowym jej wartość, kierunek oraz zwrot są stale takie same. Patrząc na szybkościomierz w jadącym samochodzie odczytujemy wartość prędkości chwilowej.

34. Wielkości opisujące ruch Przyspieszenie – wielkość fizyczna wektorowa informującą o ile zmienia się prędkość ciała w jednostce czasu. jednostka: a- przyspieszenie, - przyrost prędkości, czyli różnica prędkości końcowej i początkowej, -czas, w którym ten przyrost nastąpił

35. Przyspieszenie Przykład 1: Jeżeli ciało porusza się z przyspieszeniem 2 oznacza to, że co sekundę jego szybkość wzrasta o 2 . Przykład 2: Z wykresu wynika, że szybkość ciała wzrosła od 0 do 20 w ciągu 2s, zatem przyspieszenie wynosi: 20 : 2s = 10

36. Wielkości opisujące ruch - podsumowanie

37. KLASYFIKACJA RUCHÓW KLASYFIKACJARUCHÓW

38. Ruch jednostajny prostoliniowy • Jest to ruch, którego:gdzie: s-droga, • torem jest linia prosta v –szybkość (stała), • prędkość jest stała t- czas • ciało w jednakowych przedziałach czasu pokonuje jednakowe odcinki drogi • droga jest proporcjonalna do czasu trwania ruchu, s = vּt • przyspieszenie ma wartość zero

39. Ruch jednostajny prostoliniowy Zgodnie z I zasadą dynamiki Newtona ciało porusza się ruchem jednostajnym po torze prostoliniowym (lub pozostaje w spoczynku), jeżeli wypadkowa sił działających na to ciało wynosi 0 N. Np. Skoczek spada ruchem jednostajnym, gdy opory ruchu skoczka równoważą siłę ciężkości

40. Ruch jednostajny na wykresach

41. Ruch jednostajny prostoliniowy - przykłady Ruchome schody Ruch taśmy bagażowej na lotnisku Ruch skoczka spadochronowego gdy siły na niego działające zrównoważą się

43. Zadanie 1. Dwie dziewczynki zobaczyły się z daleka w odległości 160 m i zaczęły biec. Spotkały się w połowie drogi. Z jaką szybkością biegły? 11:06:50 11:07:10 160 m

44. Dane: Szukane: Wzór: t=20s v=? v = s/t s= 160 : 2=80 m Obliczenia: v= 80m : 20s = 2m/s Odpowiedź:Dziewczynki biegły z prędkością 2m.s Rozwiązanie

45. Zadanie 2. Długość stopy Jacka wynosi 25 cm. Jacek w ciągu 12 sekund przeszedł 25 tip - topów. Z jaką prędkością w cm/s, a jaką w m/s poruszał się Jacek? Rozwiązanie s = 25 * 25cm = 625 cm = 6,25 m t = 12 s v = 625 cm : 12s = 52 cm/s (około) v = 6,25 m : 12 s 0,52 m/s (około) Odpowiedź: Jacek porusza się z prędkością około 52 cm/s czyli 0,52 m/s.

46. Zadanie 3. Dźwięk rozchodzi się w powietrzu z prędkością 330,5 metra na sekundę. Najszybszy samolot świata osiąga prędkość około siedem razy większą od prędkości dźwięku. Jaką odległość przebędzie on w ciągu minuty? A w ciągu godziny? Rozwiązanie: v = 330,5m/s · 7 = 2313,5 m/s t = 1 min = 60 s s = vt s =2313,5 m/s · 60 s = 138810 m = 138,81 km. s= 138,81 · 60 = 83286 km Odpowiedź: Samolot w ciągu minuty przebędzie 138,81 km a w ciągu godziny 83286 km

47. Zadanie 4. e) Jakim ruchem poruszał się pies i jaka była jego szybkość tam i z powrotem

48. Rozwiązanie a) W drugiej sekundzie pies przebył 2 m a po dwóch sekundach 4 m. b) Pies zatrzymał się po 3 s. c) Powrót do właściciela zajął mu 2 s. d) Pies zatrzymał się w odległości 6 m od właściciela. e) Pies poruszał się ruchem jednostajnym, gdyż przebywał jednakowe odcinki drogi w tym samym czasie. Jego szybkość, gdy odbiegał od właściciela wynosiła 6m : 3s = 2 m/s. Natomiast w drodze powrotnej biegł z szybkością 6m : 2s = 3 m/s.

50. 1. Ruch pęcherzyka powietrza w rurce szklanej • Cel doświadczenia: Badanie ruchu pęcherzyka powietrza w rurce szklanej. • Potrzebne przedmioty i przyrządy: • Przyrząd do pokazu ruchu jednostajnego • stoper