Далее естественно возникает вопрос, как и в каких единицах измерять силы. Эти сведения уже известны учащимся: они получили первоначальное понятие о силах тяжести, упругости и трения и их измерении динамометрами.
Эти сведения следует повторить, в том числе восстановить в памяти учащихся, что за единицу силы принят 1 Н — сила, приблизительно равная силе тяжести, действующей на тело массой 0,1 кг или, точнее, кг.
Здесь можно рассказать ребятам, что гири как эталоны не только массы, но и силы, прежде всего веса, использовались разными народами с незапамятных времен. Используются они в этих целях и в настоящее время. Так, например, тяжелоатлеты, соревнуясь в силе, поднимают гири или штанги.
Однако вес гирь как эталон силы имеет существенный недостаток: он неодинаков в различных местах земного шара и тем более на других планетах и в космосе, где он вообще может быть равен нулю. И если разницей в весе тел на Земле и в повседневной практике часто можно пренебречь, то ей никак нельзя пренебречь в точных физических расчетах и метрологии. Поэтому и градуировка пружинного динамометра с помощью гирь имеет тот же недостаток. Следовательно, нужно найти другие, принципиально более точные способы измерения и вычисления сил.
В памяти учащиеся восстанавливают также следующие понятия.
1. Сила — векторная величина, которая, кромечисленного значения, имеет направление.Важно знать и точку приложения силы.
2. Исходя из определения, констатируют, что равные силы, независимо от их природы, сообщают одним и тем же телам одинаковые ускорения.
3. Равные по абсолютному значению, но противоположно направленные силы ускорения телу не сообщают. Это утверждение известно учащимся в связи с изучением первого закона Ньютона (см.рис. 1—4).
4. Ускорение избранного тела, возникающее при его взаимодействии с другим телом, может быть найдено по формуле
Таким образом, существенно новым при формировании понятия о силе является то, что силу неразрывно связывают с ускорением. В том числе поясняют, что сила упругости — это в конечном итоге взаимодействие частей тела, которое приводит их в ускоренное движение.
На примере растянутой пружины выясняют, что при ее сокращении витки движутся с ускорением. «Значит, на все части растянутой пружины . действует сила .».
Используют также полученные ранее представления о зависимости упругой силы пружины только от деформации или «взаимного расположения ее частей».
С помощью растянутой пружины может быть создана некоторая определенная сила. Вопроса об измерении этой силы или градуировке пружины пока не решают.
По существу в неявном виде растянутая пружина выступает
как некий эталон силы.
Таким образом, взаимосвязанные величины: ускорение , масса m
и сила — могут в известной мере рассматриваться как определенные независимо одна от другой.
Полезная информация:
Основы формирования и оценки компетенций в системе
профессионального и среднего образования
Анализ психолого-педагогических исследований развития и социализации обучающихся позволил определить, что: – развитие человека в контексте его целенаправленной деятельности определяется линейной триадой: целеформирование – самоопределение – самореализация, при этом самореализация, рассматриваемая к ...
Задачи и содержание обучения сюжетному рисованию в разных
возрастных группах
Основная цель сюжетного рисования – научить ребенка передавать свои впечатления от окружающей действительности. Известно, что все окружающие предметы находятся в определенной связи друг с другом. Отношение к какому-либо предмету или явлению во многом зависит от понимания именно этой связи. Возможно ...
Влияние различных факторов на проявление силы мышц
Сила сокращения мышц зависит от многих причин, в частности от анатомического (морфологического) строения мышц. Так, мышцы, перистого строения, проигрывая в величине укорочения, выигрывают у веретенообразных мышц или у мышц с параллельными продольной оси волокнами в силе сокращения, потому что у них ...