vesnat.ru страница 1
скачать файл

Приложение

ОБРАЗЕЦ

Муниципальное общеобразовательное учреждение


средняя общеобразовательная школа №15
Научное общество учащихся «Поиск»
Физико-техническая секция

Реферат с элементами исследования



«Относительность движения. Изучение сложных движений»

Автор УИР: Пискарев Александр, 9а класс


Руководитель и консультант: Бакшеева Ирина Павловна
учитель физики, заслуженный учитель РФ.

Борзя
2006


План научно-исследовательской работы


  1. Введение.
    Обоснование выбора темы, постановка научной задачи.

  2. Теория вопроса «Относительность движения» (кратко о главном).

  3. Историческая справка о линейке Покровского.

  4. Принцип изготовления линейки.

  5. Изучение сложных движений:
    а) выяснение траектории движения человека относительно Земли, если он идет поперек движущегося вагона;
    б) выяснение траектории движения человека относительно Земли, если он ходит взад и вперед, поперек движущегося вагона;
    в) выяснение траектории движения человека относительно Земли, идущего вдоль движущегося вагона в направлении движения вагона;
    г) выяснение траектории движения относительно Земли, идущего вдоль по вагону в направлении, обратном движению вагона;
    д) выяснение траектории кончика ноги велосипедиста относительно улицы, если велосипедист едет очень медленно;
    е) выяснение траектории кончика ноги велосипедиста относительно улицы, если велосипедист едет очень быстро.

  6. Обработка результатов исследований.

  7. Осмысление результатов исследований.

  8. Заключение.

В НОУ « ПОИСК» я занимаюсь уже третий год. В девятом классе мы изучили тему «Относительность движения». При изучении данной темы у меня возникло много вопросов; и чем дальше я углублялся в суть данного вопроса, тем сильнее возникало желание всё проверить экспериментально.

Изучил основные положения по данной теме. Для того чтобы описать механическое движение тела (точки), нужно знать его координаты в любой момент времени. Для определения координат материальной точки следует, прежде всего, выбрать тело отсчета и связать с ним систему координат. Остановлюсь на основных понятиях, которые мне пригодятся в моих исследованиях.

МАТЕРИАЛЬНАЯ ТОЧКА – тело, обладающее массой, размерами которого в данной задаче можно пренебречь.

ТЕЛО ОТСЧЕТА – тело, относительно которого изучается движение рассматриваемого тела.

СИСТЕМА КООРДИНАТ: а) если тело движется вдоль одной прямой линии, то движение определяется одной координатой; б) при движении тела в пределах некоторой плоскости система координат состоит из двух взаимно перпендикулярных осей и положение тела описывается двумя координатами; в) если движение рассматривается в пространстве, то через точку на теле отсчета проводят три взаимно перпендикулярные оси координат и положение тела характеризуется тремя координатами. В механике часто телом отсчета служит Земля, с которой связывается прямоугольная декартовая система координат.

СИСТЕМА ОТСЧЁТА – это тело отсчёта, связанная с ним система координат и прибор для измерения времени.

ТРАЕКТОРИЯ – это линия, которую описывает материальная точка при своём движении. В зависимости от формы траектории движение может быть прямолинейным и криволинейным. Движение тела всегда рассматривается по отношению к другим телам. По отношению к разным телам данное тело будет совершать разные движения.

ВЕЛИЧИНЫ, зависящие от выбора системы отсчета, в которой производится их измерение, называют ОТНОСИТЕЛЬНЫМИ. Относительными величинами в кинематике являются координаты, перемещение, скорость, траектория, путь.

Хочу проверить, действительно ли траектории движений одного и того же тела в разных системах отсчёта могут быть различными.

При формировании понятия «относительность движения» недостаточно теории и тех простейших опытов, которые делает учитель на уроках. Я решил глубже изучить данную тему и стал искать соответствующую литературу. Нашёл старую книгу С. Ф. Покровского «Опыты и наблюдения в домашних заданиях по физике» и в ней нашёл интересный материал, который захотел проверить сам. А для того чтобы проверить : мне пришлось сделать линейку С. Ф. Покровского (Журнал «Физика, химия и математика в школе», 1930, №2; сборник «Физика в школе», 1945. Линейка С.Ф. Покровского одобрена кафедрой физики Московского городского института усовершенствования учителей и рекомендована, как самостоятельное пособие отделом наглядных пособий).

Линейка представляет собой алюминиевую, целлулоидную, плексигласовую или картонную пластинку, в которой проделаны три отверстия: два прямоугольных и одно или два круглых. При помощи этого прибора можно проделать ряд интереснейших работ на сложение движений, причём пластинка в этих работах должна играть роль движущегося вагона и велосипеда, карандаш – движущегося по вагону человека, а прикреплённая к столу бумага должна изображать неподвижную земную поверхность.

Пользуясь линейкой, я проделал шесть работ на сложение движений.

Экспериментальная работа № 1.


Выяснение траектории движения человека относительно земли, если он идет поперёк движения вагона.

Двигая планшетку левой рукой по линии АВ (к себе), одновременно я двигал карандаш по линии АС (слева направо) внутри поперечного разреза в планшетке. Движение человека относительно земли выражается диагональю параллелограмма, построенного из двух слагаемых движений, т. е. из движения вагона и движения идущего поперёк него человека.


Экспериментальная работа № 2


Выяснение траекторию движения человека относительно Земли, если он ходит взад и вперёд от окна к окну, поперек движения вагона.

Двигая планшетку в том же направлении, как и в первых работах (т.е. к себе), и одновременно двигая карандаш из стороны в сторону внутри поперечного прореза, я получил изображение траектории движения человека относительно Земли. Подрисовывая стрелки, показывающие величину и направление составляющих, получил полную картину процесса сложения движений. Короткие одиночные стрелки между прямоугольниками изображают траекторию движения в те моменты, когда человек поворачивается.


Экспериментальная работа № 3.


Выяснение траектории человека относительно Земли, идущего вдоль движущегося вагона в направлении движения вагона.

Двигая планшетку в том же направлении, как и в первых работах (т.е. к себе), и одновременно двигая карандаш внутри продольного разреза в ту же сторону (т.е. также к себе), я нашел, что линия, полученная на бумаге, длиннее того расстояния, которое прошел карандаш внутри продольного разреза.


Экспериментальная работа № 4.


Выяснение траектории движения относительно Земли человека, идущего вдоль по вагону в направлении, обратном движению вагона.

Двигая планшетку также к себе и одновременно двигая карандаш внутри продольного разреза планшетки от себя, т.е. в противоположную сторону, я нашел, что линия, полученная на бумаге, будет короче того расстояния, которое прошел карандаш внутри продольного разреза в планшетке.


Экспериментальная работа № 5.


Выяснение траектории кончика ноги велосипедиста относительно улицы, если велосипедист едет очень медленно.

Вставив карандаш в круглое отверстие планшетки и совершая им вращательное движение (по часовой стрелке), двигайте планшетку слева направо в направлении АВ. Обращаю внимание на то, что перемещение велосипедиста в целом является движением прямолинейным, движение кончика ноги велосипедиста (и движение педали) относительно велосипеда является круговым, или вращательным, движением, а движение того же кончика ноги относительно улицы является движением спиралевидным.


Экспериментальная работа № 6.


Выяснение траектории кончика ноги велосипедиста относительно улицы, если велосипедист едет очень быстро.

Быстро перемещая планшетку слева направо и одновременно вращая карандаш внутри круглого отверстия, я заметил, что спирали уже не получается. Сложное движение карандаша совершается по особой волнистой линии, которая при еще более быстром перемещении планшетки (велосипедиста) обращается в циклоиду.


Из проделанных экспериментов получил наглядное представление об относительности траектории. С изменением вида траектории при переходе из одной системы отсчета в другую, удалось увидеть и другие закономерности: относительность перемещений, классический закон сложения скоростей, относительность координат.

В экспериментах я увидел наглядно относительность перемещений, когда в движущемся вагоне пассажир переходил из одного конца вагона в другой, его перемещение . В системе отсчета, связанной с Землей, перемещение () того же пассажира складывается из перемещения относительно вагона и перемещения самого вагона относительно Земли . Когда одна система отсчета движется относительно другой со скоростью. Формула примет вид

Скорость пассажира в системе отсчета, связанной с Землей, равна сумме скоростей пассажира в системе отсчета, связанной с вагоном, и скорости вагона относительно Земли .

С помощью простых экспериментов мне удалось проиллюстрировать такие абстрактные понятия, как относительность траектории, перемещения, пути, скорости.

Понял насколько трудно добывать знания самостоятельно. Линейку сделал быстро. Научился ей пользоваться. Самым трудным для меня в данной работе, оказалось – разобраться с теорией.

Интерес к исследовательской работе не пропал. Думаю, что на следующий год продолжу заниматься в исследовательской группе.


Литература


  1. А.В. Перышкин, Е.М.Гутник. Физика 9. М. 2004г.

  2. О.Ф. Кабардин. Физика. Справочное пособие. М. 2000г.

  3. Т.Н. Шамако. Учебный эксперимент в процессе формирования физических понятий. М.1998г.

  4. С.А. Баляева, А.Н. Углова. Физика в вопросах и ответах. М.2003г.

  5. С.Ф. Покровский. Опыты и наблюдения в домашних заданиях по физике. М. 1963.
скачать файл



Смотрите также:
Реферат с элементами исследования
67.49kb.
Тема: "Разметка элементов соединения". 7-й класс Тип урока: комбинированный урок с элементами исследования. Цель: Ознакомление с понятием
46.98kb.
Реферат тема: Аристотель Преподаватель: Новых Л. В. Студент: Соломатина А. М. Красноярск 2001 год
284.7kb.
Вопросы к экзамену ми-1 Маркетинговая информация, ее характеристика и специфика
30.98kb.
Два множества называются эквивалентными, если между их элементами можно установить взаимно однозначное соответствие. Если два множества эквивалентны, то говорят, что они имеют одинаковую мощность
62.66kb.
2. Способы исследования сложных систем
15.8kb.
Должно соответствовать содержанию работы и цели, в которой фиксируется тип исследования
29.2kb.
И. Н. Иготти, кандидат экономических наук, доцент теория менеджмента
440.48kb.
Проект урока по русскому языку в 7 классе. Развитие речи. Сочинение- повествование с элементами описания по картине В. Хабарова «Портрет Милы». Учитель русского языка и литературы Алмакаева О. С
53.96kb.
Общие сведения
936.64kb.
«Духовный облик студента». Программа исследования подготовлена Проблемной нил социологических исследований Белорусского государственного университета
707.94kb.
Реферат по специальности и проходит собеседование с научным руководителем. Вступительный экзамен в аспирантуру по кафедре органической химии предполагает
312.81kb.