| Головна » Фізика |
Мета Навчальна: ознайомити учнів з явищем механічного резонансу, вимушеними механічними коливанням, з умовами виникнення резонансу. Навчити пояснювати прояви резонансу в природі, техніці, побуті. Розвивальна: розвивати сприйняття учнів як одного з когнітивних процесів на прикладі демонстрацій явища резонансна, розвивати такі показники дивергентного мислення учнів, як гнучкість, кмітливість, швидкість, точність. Виховна: сприяти професійному самовизначенню учнів на прикладі рольової гри з науковим співробітником інституту проблем міцності. Очікувані результати уроку: Учні: розумітимуть сутність гармонічних коливань, вільних і вимушених коливань; Обладнання: прилад для демонстрації механічного резонансу, ілюстрації Тип уроку: урок вивчення нових знань Хід уроку І. Мотивація («Здивуй»). У 1750 р. біля Анжера (Франція) через ланцюговий міст завдовжки 102 м йшов у ногу загін солдатів. У результаті розмах коливань мосту збільшився настільки, що його ланцюги обірвалися і міст упав у річку; загинуло 226 людей. У 1906 р. з аналогічної причини зруйнувався так званий Єгипетський міст у Петербурзі – по ньому проходив кавалерійський ескадрон. Ці події класичні приклади виявлення резонансу в коливальних системах. ІІ. Оголошення теми уроку, очікуваних результатів. ІІІ. Актуалізація опорних знань Турнір знавців формул Формула періоду коливань математичного маятника, частота коливань математичного маятника Турнір знавців визначень Механічні коливання Рис. 1 Рис. 2 Які коливання представлені на графіках? ІІІ. Вивчення нового матеріалу Бесіда Чому для підтримування коливань системі потрібно постачати енергію? Поняття власної частоти коливань системи Аналіз коливань гойдалки. Поняття усталених коливань. Поняття вимушених коливань У чому причина виникнення резонансу? Поняття резонансу. Демонстрація резонансу Аналіз резонансних кривих (рис. 3) Рис.3 Рис. 4 Найбільша амплітуда коливань під дією зовнішньої сили досягається тоді, коли частота зовнішньої змінної сили збігається з власною частотою коливань системи (ν=ν0) ІV. Закріплення Розв’язування конструктивних задач. Повідомлення про інститут проблем міцності ім.. Г.С.Писаренка НАН України (Київ). Рольова гра. Представлення учня – співробітника інституту. (Історія створення інституту, напрямки наукової діяльності). Учні наводять приклади шкідливих проявів, а співробітник пропонує спосіб боротьби з шкідливими проявами резонансу. Шкідливі прояви резонансу Способи боротьби з шкідливими проявами резонансу Відомі випадки руйнування літаків, коли амплітуда коливань крил літака різко збільшується під дією турбулентності потоків повітря. Змінити власну частоту коливань системи. Просто зробити важчими крила літаків – частота власних коливань крила змінилась і припинила співпадати із частотою коливань зовнішньої сили. Під час руху потяга частота ударів коліс на стиках рейок іноді збігається з частотою вільних коливань вагона на ресорах, тоді вагон починає сильно розгойдуватися і виникає небезпека аварії. Для потягів розраховують небажану швидкість руху. Руйнування мостів, про які йшлося на початку уроку. По мосту забороняється ходити стройовим кроком. Руйнування будинків під час землетрусів. Під час спорудження будинків ураховують частоту коливань земної кори в разі землетрусу.
Презентація повідомлення «Резонанс у медицині» розв’язування задач (Середній рівень – вправа 38 № 3, достатній рівень – вправа 38 №5, високий рівень – вправа 38 №6) V. Підсумковий етап - Оцінювання навичок розв’язування задач, навичок презентування власних ідей, навичок мислення при розв’язуванні конструктивних задач. - рефлексія «Ссу Формула сенкану: 1-й рядок. Іменник (тема). 2-й рядок. Два прикметники (яке воно?) 3-й рядок. Три дієслова (що воно робить?) 4-й рядок. Фраза-висновок з чотирьох слів. 5-й рядок. Іменник-синонім до теми. Резонанс Шкідливий, корисний. Руйнує, збуджує, розгойдує. Збільшує амплітуду коливань системи. Явище.
VІ. Домашнє завдання § 43 Додаток Фізика та техніка в Україні Інститут проблем міцності ім.. Г.С.Писаренка НАН України (Київ)
Інститут створений у 1966 р., його засновник і першим директором був академік Г.С.Писаренко. Зараз інститут очолює академік Валерій Трихонович Трощенко – заслужений діяч науки та техніки України, лауреат Державних премій СРСР і України (1982, 1969, 1997). Основні напрямки наукової діяльності інституту – механіка руйнування й живучість конструкцій, коливання неконсервативних механічних систем – принесли установі світове визнання. Щоб дати уявлення про ці напрямки, нагадуємо одну із задач будівельної механіки: якими мають бути завтовшки стіни різних будівель, щоб витримати навантаження не тільки в нормальних умовах, а у разі 6-бального (за шкалою Ріхтера) землетрусу (в Україні це актуально для спорудження будівель у Криму). Учені Інституту здійснили вагомий внесок у розвиток теоретичних і експериментальних досліджень із встановлення критеріїв міцності та методів підвищення несної здатності матеріалів і елементів технічних конструкцій.
Схожі навчальні матеріали: | ||||||
| Всього коментарів: 0 | |