Figazmakiem
Advertisement
  • Edukacja
No Result
View All Result
  • Edukacja
No Result
View All Result
Figazmakiem
No Result
View All Result

Trzecia zasada dynamiki Newtona – wzajemne oddziaływanie ciał

Irena Sendler by Irena Sendler
11 maja, 2023
in Edukacja
0

Contents

  1. Oddziaływania w fizyce
  2. Doświadczenie 1: Doświadczalne potwierdzenie wzajemności oddziaływań
    1. Opis doświadczenia
    2. Wykonanie doświadczenia
    3. Wynik doświadczenia
  3. Przykład oddziaływań: Magnesy
  4. Film na temat wzajemności oddziaływań
    1. Scena 1: Jeden z mężczyzn na deskorolce
    2. Scena 2: Deski na sznurze
    3. Scena 3: Deski i drąg
  5. Opis eksperymentu z deskorolkami
    1. Krok pierwszy: przygotowanie powierzchni
    2. Krok drugi: wybór uczestników
    3. Krok trzeci: etapy eksperymentu
      1. Etapy pierwszy i drugi: jazda na deskorolkach z liną
      2. Etapy trzeci i czwarty: jazda na deskorolkach z drągiem
  6. Animacja poruszania się układu Ziemia-Księżyc i oddziaływań sił
    1. Opis sceny 1
    2. Opis sceny 2
    3. Opis sceny 3
  7. Wyjaśnienie doświadczenia na podstawie trzeciej zasady dynamiki Newtona
    1. Punkt przyłożenia siły
    2. Trzecia zasada dynamiki Newtona
  8. Doświadczenie 2 – Wykazanie, że wartości sił działania i przeciwdziałania są sobie równe
    1. Przyrządy potrzebne do przeprowadzenia doświadczenia
    2. Instrukcja przeprowadzenia doświadczenia
  9. Badanie oddziaływań magnetycznych między wózkami
    1. Przygotowanie doświadczenia
    2. Badanie oddziaływań magnetycznych
    3. Podsumowanie doświadczenia
  10. Doświadczenie z wózkami magnetycznymi
    1. Opis stanowiska doświadczalnego
    2. Przebieg doświadczenia
      1. Mocowanie magnesów i pomiar siły przyciągania
      2. Odczytanie wartości siły na siłomierzu
  11. Doświadczenie z magnesami i siłomierzami
    1. Przeprowadzenie doświadczenia
    2. Wynik doświadczenia
  12. Trzecia zasada dynamiki Newtona
  13. Animacja człowieka idącego po poziomym podłożu
    1. Opis animacji
      1. Zbliżenie na stopę
      2. Krok do przodu na tafli lodowiska
  14. Pływanie i zasady dynamiki Newtona
    1. Ruch pływaka
    2. Siły akcji i reakcji
      1. Siła ciężkości i siła nacisku
      2. Reakcja stołu
      3. Slajdy ilustrujące siły akcji i reakcji
  15. Animacja silnika odrzutowego w filmie edukacyjnym
    1. Rysunek dynamiczny
      1. Pojawiające się dymki z objaśnieniami
    2. Powiązanie z monologiem lektora
    3. Scena startu i lotu samolotu
  16. Zasada działania silnika rakietowego według Konstantego Ciołkowskiego
    1. Inne przykłady zastosowania trzeciej zasady dynamiki Newtona
      1. Łódź na wodzie
      2. Skakanie na trampolinie
      3. Pędzel malarski
  17. Praca domowa
    1. Zadanie 3.1
    2. Zadanie 3.2
  18. Wpływ oporów ruchu na poruszające się ciała
    1. Równoważenie sił w działaniu na ścianę
    2. Zasada działania pływaka
    3. Ćwiczenie 3: Identyczne baloniki
    4. Konstanty Ciołkowski i jego wpływ na technologię rakietową

Zgodnie z trzecią zasadą dynamiki Newtona, ciała oddziałują na siebie wzajemnie, czyli każde działanie wywołuje reakcję o przeciwnym kierunku i takiej samej wartości. Dlatego, gdy rakieta wypuszcza spaliny, spaliny wypływają z tyłu rakiety, a siła reakcji popycha rakietę do przodu. Ta zasada dotyczy także pływania i chodzenia. Na przykład podczas pływania pływak odpycha się od wody, a woda odpycha się od niego, co powoduje ruch do przodu.

W życiu codziennym istnieje wiele rodzajów oddziaływań, takich jak grawitacja, elektromagnetyzm i słabe i silne oddziaływania jądrowe. Każde z nich ma swoje charakterystyczne właściwości i skutki. Na przykład siła tarcia oporu powietrza wpływa na ruch poruszających się ciał, a siła grawitacji przyciąga ciała do siebie.

Możesz również zrozumieć zasadę działania silników, takich jak silnik rakietowy i odrzutowy. Silnik rakietowy wypuszcza spaliny z dużą siłą, co powoduje przeciwdziałanie i odpycha rakietę do przodu. Silnik odrzutowy działa na podobnej zasadzie, tylko zamiast spalin wyrzuca gaz, który przyspiesza samolot.

Poza tym, poznając te zasady, będziesz w stanie obliczyć jednostki siły w niutonach i przewidzieć skutki oddziaływań na poruszające się ciała. Pamiętaj, że oddziaływania są wzajemne, czyli działają w obie strony.

trzecia zasada dynamiki newtona wzajemne oddziaływanie ciał

Zdjęcie przedstawia pływaka w zbliżeniu podczas zawodów sportowych. Pływak pływa dynamicznym stylem kraul, a tor pływacki jest ograniczony dwoma poziomymi linami torowymi. Nad wodą widoczna jest szyja i połowa górnej części tułowia pływaka, który ma na sobie biały czapek i czarne okulary.

Po przyswojeniu tych informacji, jesteś w stanie podać definicję siły jako miary oddziaływania, wymienić rodzaje oddziaływań i przewidzieć ich skutki. Oprócz tego, potrafisz podać treść trzeciej zasady dynamiki Newtona, podawać przykłady zastosowania tej zasady w życiu codziennym oraz opisywać zasadę działania silników: odrzutowego i rak

Oddziaływania w fizyce

Oddziaływania w fizyce obejmują między innymi oddziaływania grawitacyjne, magnetyczne, elektryczne i sprężyste. W fizyce siłą jest miarą oddziaływań, a oddziaływania są wzajemne, co oznacza, że każde działanie powoduje reakcję układu, na który działamy.

Doświadczenie 1: Doświadczalne potwierdzenie wzajemności oddziaływań

Opis doświadczenia

Do wykonania tego doświadczenia potrzebujemy dwóch par łyżworolek, wrotek lub dwóch deskorolki, pary kasków ochronnych na głowę, dwóch par ochraniaczy na łokcie i kolana oraz gładkiego podłoża. W doświadczeniu biorą udział dwoje uczniów o zbliżonej masie.

Wykonanie doświadczenia

Uczniowie stoją przodem do kamery, trzymając przed sobą deski. Jeden z uczniów demonstruje zwój linki o długości ok. m, którą użyjemy do przyciągania siebie nawzajem.

Wynik doświadczenia

Po przeprowadzeniu doświadczenia, zobaczymy jak dwie osoby o zbliżonej masie przyciągają się nawzajem, co potwierdza wzajemność oddziaływań.

Przykład oddziaływań: Magnesy

Na stole ustawiamy dwa identyczne magnesy w taki sposób, że leżą daleko od siebie, ale w wystarczającej odległości, aby siły były już wystarczające. Demonstrator bierze po jednym magnesie do każdej ręki, ustawia je naprzeciw siebie i puszcza jednocześnie oba magnesy. Widzimy jak magnesy przesuwają się ku sobie i przywierają do siebie. Ten eksperyment ilustruje oddziaływania magnetyczne między magnesami. Film z eksperymentu jest dostępny na portalu epodreczniki.pl.

Film na temat wzajemności oddziaływań

Scena 1: Jeden z mężczyzn na deskorolce

W pierwszej scenie filmu, jeden z mężczyzn kładzie deskorolkę na podłodze, stawia na niej stopę i lekko przesuwa deskę w tę i z powrotem bez wysiłku. Następnie robi to samo drugą nogą i odjeżdża bez widocznej straty prędkości.

Scena 2: Deski na sznurze

W kolejnej scenie mężczyźni stoją naprzeciwko siebie na deskorolkach, oddalonych od siebie o długość sznura (~10 m). Jeden z nich trzyma sznur w rękach, a drugi opasuje się sznurem i wiąże nią węzeł ratowniczy. Jeden z nich ciągnie równomiernie linę, a obie deskorolki jadą ku sobie i spotykają się na środku. Następnie mężczyźni wracają na swoje miejsca i tym razem drugi z nich ma linę w rękach, a pierwszy opasuje się liną i wiąże nią węzeł ratowniczy. Kolejny raz obaj wracają na swoje miejsca i na hasło „start” zaczynają ciągnąć linę. Deskorolki podobnie jak poprzednio zbliżają się do siebie.

Scena 3: Deski i drąg

W kolejnej scenie obaj mężczyźni stoją na deskorolkach blisko siebie, trzymając długi, prosty drąg w rękach. Jeden odpycha drugiego, przekładając dłonie na drągu, a obie deskorolki odjeżdżają od siebie. Po chwili role odwracają się i obaj mężczyźni ponownie trzymają długi, prosty drąg, ale tym razem obaj odpychają się, przekładając dłonie na drągu, a obie deskorolki znów odjeżdżają od siebie.

Opis eksperymentu z deskorolkami

Z jednej strony doświadczenie z deskorolkami jest wspaniałym sposobem spędzenia czasu, z drugiej jednak strony wymaga od nas zachowania odpowiedniej ostrożności. W tym artykule przedstawimy eksperyment z deskorolkami, który możesz przeprowadzić na płaskiej, gładkiej powierzchni.

Krok pierwszy: przygotowanie powierzchni

Wybierz płaską, gładką powierzchnię do przeprowadzenia eksperymentu. Może to być asfaltowe boisko szkolne lub sala gimnastyczna. Ważne, aby w pobliżu nie znajdowały się żadne przedmioty, takie jak ściany czy kamienie, które mogą stanowić zagrożenie w razie upadku.

Krok drugi: wybór uczestników

Wybierz dwie osoby o zbliżonej masie z Twojej klasy, które będą brały udział w eksperymencie.

Krok trzeci: etapy eksperymentu

Eksperyment składa się z czterech etapów, opisanych poniżej:

Etapy pierwszy i drugi: jazda na deskorolkach z liną

W pierwszych dwóch etapach eksperymentu uczestnicy stoją na deskorolkach, naprzeciwko siebie, w odległości równej długości sznura (~10 m). Jeden z nich trzyma sznur w rękach, a drugi opasuje się sznurem i wiąże nią węzeł ratowniczy. Jeden z nich ciągnie równomiernie linę. Obie deskorolki jadą ku sobie i spotykają się na środku. Następnie obaj wracają na swoje miejsca i tym razem drugi z nich ma linę w rękach, a pierwotny uczestnik opasuje się liną i wiąże nią węzeł ratowniczy. Kolejny raz obaj wracają na swoje miejsca i na hasło „start” obaj zaczynają ciągnąć linę. Deskorolki podobnie jak poprzednio zbliżają się do siebie.

Etapy trzeci i czwarty: jazda na deskorolkach z drągiem

W trzecim etapie eksperymentu obaj uczestnicy stoją na deskorolkach blisko siebie, w rękach trzymają długi, prosty drąg. Jeden odpycha drugiego, przekładając dłonie na drągu. Obie deskorolki odjeżdżają od siebie. Po chwili role odwracają się. Podobnie jak poprzednio, mężczyźni trzymają długi, prosty drąg, ale tym

Animacja poruszania się układu Ziemia-Księżyc i oddziaływań sił

Opis sceny 1

W kolejnej scenie animacji pojawia się wektor prostopadły do ściany, umieszczony na wysokości dłoni. Na grafice z Ziemią i Księżycem pojawia się migająca strzałka wskaźnikowa. Strzałka wskazuje na punkt przyłożenia czerwonej siły w środku Ziemi. Dodatkowo, pojawia się migająca strzałka wskaźnikowa, która wskazuje na punkt przyłożenia niebieskiej siły w środku Księżyca.

Opis sceny 2

W następnej scenie pojawia się postać, która pcha ścianę. Postać zapiera się stopami i ma wyprostowane w łokciach ręce, które opierają się o pionową ścianę. W tym momencie pojawiają się dwa wektory o tej samej długości, kierunku i przeciwnych zwrotach, leżące na tej samej prostej. Jeden wektor jest przyłożony do środka Księżyca, a drugi do środka Ziemi.

Opis sceny 3

Ściana nagle znika, a pchająca postać pada na podłogę. W kolejnej scenie animacji pojawia się wektor prostopadły do ściany, umieszczony na wysokości dłoni. Na grafice z Ziemią i Księżycem pojawia się migająca strzałka wskaźnikowa. Strzałka wskazuje na punkt przyłożenia niebieskiej siły w środku ściany, po czym pojawia się migająca strzałka wskaźnikowa, wskazująca na punkt przyłożenia czerwonej siły w środku dłoni.

Wyjaśnienie doświadczenia na podstawie trzeciej zasady dynamiki Newtona

Punkt przyłożenia siły

Podczas przeprowadzania doświadczenia, należy zwrócić uwagę na punkt przyłożenia siły. Wskazuje się na niego strzałką na środku ściany. Następnie, pojawia się migająca strzałka wskaźnikowa wskazująca na punkt przyłożenia czerwonej siły w środku dłoni.

Trzecia zasada dynamiki Newtona

Trzecia zasada dynamiki Newtona opisuje wzajemność oddziaływań między ciałami. Została sformułowana przez angielskiego uczonego Izaaka Newtona, żyjącego na przełomie XVII i XVIII wieku. W czasach Newtona nie znano jeszcze wszystkich typów oddziaływań, jednak okazało się, że trzecia zasada dynamiki ma charakter uniwersalny i dotyczy również tych rodzajów oddziaływań, które odkryto znacznie później (np. oddziaływań jądrowych).

Doświadczenie 2 – Wykazanie, że wartości sił działania i przeciwdziałania są sobie równe

Przyrządy potrzebne do przeprowadzenia doświadczenia

Do przeprowadzenia doświadczenia potrzebne będą:

  • dwa wózki;
  • dwa płaskie magnesy o niewielkich rozmiarach (głośnikowe);
  • dwa siłomierze;
  • plastelina;
  • silna nić lub cienki sznurek.

Instrukcja przeprowadzenia doświadczenia

  1. Na początku należy przygotować stół z przyrządami, takimi jak szyna, dwa wózki (na końcach mają haczyki), dwa magnesy trwałe (głośnikowe), dwa identyczne siłomierze (o skali i czułości dobranej do siły oddziaływania użytych magnesów), oraz plastelina.
  2. Wózki mają na jednym końcu „łoża” pasujące do posiadanych magnesów (mogą być wykonane z modeliny utwardzonej, magnesy w łożach przykleimy później plasteliną).
  3. Przy stole powinni stać dwoje uczniów/demonstratorów: chłopak i dziewczyna.
  4. Demonstratorzy pokazują, że jeden magnes przyciąga znacznie większą kupkę drobnych śrubek (spinaczy biurowych lub tp.) niż drugi.
  5. Każdy trzyma jeden magnes nad stosikiem śrubek.

Badanie oddziaływań magnetycznych między wózkami

badanie oddziaływań magnetycznych między wózkami

Przygotowanie doświadczenia

W ramach doświadczenia, uczniowie mają za zadanie zbadać oddziaływania magnetyczne między wózkami na szynach. Aby rozpocząć eksperyment, uczniowie ustawiają wózki na szynach, które są ułożone poziomo. Następnie puszczają wózki i obserwują ich ruch. Kamera nagrywa cały proces, jednak wózki nie poruszają się, co jest spowodowane brakiem magnesów.

Badanie oddziaływań magnetycznych

Aby zbadać oddziaływania magnetyczne, uczniowie mocują magnesy do swoich wózków. Po puszczeniu wózków, magnesy przyciągają się i wózki zaczynają się przybliżać. Uczniowie nie pozwalają na zderzenie wózków, a jedynie łapią je. Następnie przymocowują siłomierze do wózków, aby zmierzyć siłę oddziaływania magnetycznego. Siłomierze mogą zostać bezpośrednio zaczepione o haczyki lub użyte z nitką.

Każdy z uczniów odczytuje głośno wskazania swojego siłomierza, w momencie, gdy wózki znajdują się w odpowiedniej odległości od siebie. W celu dokładniejszego pomiaru sił, uczniowie powtarzają pomiar dla różnych odległości, przybliżając i oddalając wózki.

Podsumowanie doświadczenia

Po zakończeniu eksperymentu, uczniowie odczytują wskazania swoich siłomierzy i nagrywają wyniki. Film z doświadczenia jest dostępny na portalu epodreczniki.pl. Doświadczenie zostało przeprowadzone na stole z przyrządami, na którym znajdują się: szyna, dwa wózki (z haczykami na końcach), dwa magnesy trwałe (głośnikowe), dwa identyczne siłomierze (o skali i czułości dobranej do siły oddziaływania użytych magnesów) oraz plastelina.

Doświadczenie z wózkami magnetycznymi

Opis stanowiska doświadczalnego

W doświadczeniu z wózkami magnetycznymi używa się specjalnych szyn, na których umieszcza się wózki z magnesami na końcu. Uczniowie/demonstratorzy wykonują eksperyment przy stole, gdzie ustawiają szyny poziomo. Wózki mają na jednym końcu „łoża” pasujące do posiadanych magnesów.

Przebieg doświadczenia

Demonstratorzy pokazują, że jeden magnes przyciąga znacznie większą kupkę drobnych śrubek niż drugi. Następnie uczniowie ustawiają wózki na szynach i puszczają je. Wózki ruszają się i zaczynają się przybliżać. Uczniowie nie pozwalają na zderzenie tylko łapią wózki.

Następnie uczniowie przymocowują siłomierze do wózków i zbliżają je do siebie. Każdy z uczniów odczytuje głośno wskazania swojego siłomierza w jakiejś odległości od siebie. Następnie uczniowie przybliżają wózki i ponownie odczytują wskazania swojego siłomierza.

Mocowanie magnesów i pomiar siły przyciągania

Uczniowie mocują magnesy do wózków, każdy na „swoim” wózku. Siłomierze są przymocowane do wózków. Mogą bezpośrednio zaczepić o haczyki albo użyć nitki.

Odczytanie wartości siły na siłomierzu

Każdy z uczniów po kolei odczytuje głośno wskazania swojego siłomierza, np. 0,25 N. Przy odczytach najazd kamery na skalę siłomierza. Następnie uczniowie zbliżają wózki do siebie i ponownie odczytują wartości siły na siłomierzach.

Doświadczenie z magnesami i siłomierzami

Przy użyciu kamery na skalę siłomierza możemy przeprowadzić doświadczenie, które pozwoli nam na zbadanie sił magnetycznych. Aby to zrobić, potrzebujemy płaskiej powierzchni, takiej jak ławka o gładkim blacie lub szyny o odpowiednio dobranym rozstawie. Następnie, za pomocą plasteliny, zamocuj magnesy na przodzie wózków, a do tylnej części każdego z nich przymocuj nić. Na końce tych nici przymocuj siłomierze.

Przeprowadzenie doświadczenia

Postaw wózki zwrócone do siebie przodem (magnesami), tak żeby przyciągały się do siebie. Aby dokładnie zmierzyć siły magnetyczne, staraj się, aby siłomierze były (o ile to możliwe) ustawione równolegle do powierzchni blatu. Zatrzymaj wózki w niewielkiej odległości od siebie i poproś kolegę lub koleżankę, aby nie pozwolił zbliżyć się wózkom do siebie, ciągnąc za końce siłomierzy.

Wynik doświadczenia

Odczytaj wartość siły, którą wskazały siłomierze i powtórz doświadczenie kilkakrotnie. Wszystkie siłomierze powinny wskazywać tę samą wartość sił. Siły magnetyczne, które przyciągają wózki do siebie, są siłami o tej samej wartości, kierunku, ale o przeciwnych zwrotach. Są to siły działania i przeciwdziałania pochodzące od magnesów. Siły te przyłożone są do dwóch różnych magnesów, a więc nie mogą się równoważyć.

Trzecia zasada dynamiki Newtona

Trzecia zasada dynamiki Newtona mówi, że gdy ciało A działa na ciało B pewną siłą FAB, to ciało B oddziałuje na ciało A siłą FBA o tej samej wartości, tym samym kierunku, lecz przeciwnych zwrotach. Siły te nie mogą się równoważyć, ponieważ przyłożone są do dwóch różnych ciał.

Zasada ta jest często nazywana zasadą równej akcji i reakcji. Matematycznie można ją zapisać jako FAB = -FBA.

Animacja człowieka idącego po poziomym podłożu

Opis animacji

W animacji przedstawiono człowieka idącego po poziomym podłożu. W pewnym momencie animacja zatrzymuje się, a na ekranie pojawia się statyczna grafika lub zdjęcie, która jest uzupełniana kolejnymi elementami.

Zbliżenie na stopę

W momencie zatrzymania animacji, ekran zbliża się na stopę (i but) nogi znajdującej się aktualnie z tyłu. Na grafice pojawia się wektor przyłożony do podeszwy buta, w miejscu, w którym styka się z podłogą, kierunek poziomy, zwrot w stronę, w którą idzie człowiek. Podeszwa buta, szczególnie ta część stykająca się z podłożem, jest zaznaczona grubszą kreską. Migająca strzałka wskaźnikowa pokazuje linii styku podeszwy z podłożem.

Krok do przodu na tafli lodowiska

Następnie przedstawiony jest filmik prezentujący demonstratora usiłującego zrobić krok do przodu na tafli lodowiska. Niestety, nie przesuwa się do przodu, a po chwili pada na taflę.

Pływanie i zasady dynamiki Newtona

Ruch pływaka

Pływak przepływa całą długość basenu różnymi stylami. Podczas pływania porusza rękami, odpychając od siebie wodę, ale jednocześnie woda popycha go do przodu, wprawiając jego ciało w ruch.

Siły akcji i reakcji

Siły akcji i reakcji to jedna z trzech zasad dynamiki Newtona. Aby zrozumieć tę zasadę, warto spojrzeć na przykład szklanki stojącej na płaskiej powierzchni.

Siła ciężkości i siła nacisku

Na szklankę stojącą na stole działa siła ciężkości, która jest źródłem siły nacisku wywieranej przez dno szklanki na powierzchnię blatu stołu. Siła nacisku zawsze jest prostopadła do powierzchni, na którą naciska ciało.

Reakcja stołu

Zgodnie z trzecią zasadą dynamiki, stół odpowiada reakcją na nacisk szklanki, siłą o tym samym kierunku i wartości co siła nacisku, lecz przeciwnym zwrocie. Siła ta ma związek ze sprężystością blatu i – jak widzisz – jest przyłożona do szklanki.

Slajdy ilustrujące siły akcji i reakcji

W celu zobrazowania sił akcji i reakcji, poniżej przedstawiamy slajdy ilustrujące działanie sił na szklankę stojącą na stole. W kolejnych slajdach widoczne są:

  1. szklanka stojąca na stole,
  2. szklanka + wektor Fg,
  3. szklanka + wektor Fg + wektor Fn,
  4. szklanka + wektor Fg + wektor Fn + wektor Fs.

Animacja silnika odrzutowego w filmie edukacyjnym

Rysunek dynamiczny

W filmie edukacyjnym przedstawiającym silnik odrzutowy, rysunek nie jest statyczny. Kiedy lektor mówi o pompach paliwa i tlenu, włącza się animacja przedstawiająca jak paliwo i tlen są pompowane do komory spalania. Widzimy jak przepływają przez rurki i docierają do komory. Kiedy mówi o komorze spalania, zobaczymy zapłon pompowanego paliwa i płomienie w komorze. Natomiast, gdy mówi o dyszy wylotowej, zobaczymy ruchomy obłok spalin za dyszą.

Pojawiające się dymki z objaśnieniami

Po każdym etapie, pojawiają się kolejne dymki z objaśnieniami, a animacja przedstawia proces, który właśnie został opisany. Kolejne dymki, np. o komorze spalania, przedstawiają kolejne etapy animacji: zapłon i palenie się w komorze spalania. Kiedy pojawia się dymek o dyszy, widzimy kolejne etapy animacji: gazy spalinowe uchodzą przez dyszę i formujący się obok gazu.

Powiązanie z monologiem lektora

W miarę monologu lektora, pojawiają się kolejne objaśnienia w dymkach. Rysunek nie jest statyczny, ponieważ przedstawia procesy opisywane przez lektora. Powietrze jest zasysane z przodu, w komorze spalania zachodzi spalanie, a sprężarka i turbina kręcą się. Gazy spalinowe uchodzą przez dyszę wylotową.

Scena startu i lotu samolotu

Film przedstawiający start i chwilę lotu rakiety przechodzi w scenę startu i lotu samolotu z napędem turboodrzutowym. Pojawia się animacja, a w miarę monologu lektora pojawiają się objaśnienia w dymkach.

Zasada działania silnika rakietowego według Konstantego Ciołkowskiego

Według Konstantego Ciołkowskiego, rosyjskiego uczonych polskiego pochodzenia, podstawą działania silnika rakietowego są zasady dynamiki Newtona. Silnik rakietowy wykorzystuje trzecią zasadę dynamiki, która mówi, że jeśli na ciało działa siła, to ciało oddziałuje na tę siłę siłą równą, ale przeciwnie skierowaną. Silnik rakietowy wykorzystuje to zjawisko do wypchnięcia gazów spalinowych przez dyszę, co skutkuje ruchem w przeciwnym kierunku – przyspieszeniem rakiety.

Inne przykłady zastosowania trzeciej zasady dynamiki Newtona

Trzecia zasada dynamiki Newtona, nazywana również zasadą akcji i reakcji, ma zastosowanie w różnych dziedzinach. Oto trzy przykłady:

Łódź na wodzie

Łódź poruszająca się po wodzie wykorzystuje trzecią zasadę dynamiki Newtona. Siła wiosła działa na wodę, co skutkuje reakcją w postaci siły napędowej, która popycha łódź do przodu.

Skakanie na trampolinie

Podczas skakania na trampolinie siła wywierana przez stopę na sprężynę trampoliny jest równoważona siłą reakcji, czyli siłą, jaką sprężyna wywiera na stopę. Dzięki temu skoczek otrzymuje impuls, który pozwala mu unieść się w górę.

Pędzel malarski

Malując pędzlem na płótnie, wykorzystujemy trzecią zasadę dynamiki. Siła, z jaką pędzel dotyka płótna, skutkuje siłą reakcji, czyli naciskiem, jakim płótno działa na pędzel. Dzięki temu farba zostaje przetransportowana z pędzla na płótno.

Praca domowa

Zadanie 3.1

Artysta cyrkowy wspina się po linie, po stole toczy się kulka. Siły działające w układzie lina – artysta oraz kulka – stół to:

  • Siła ciężkości działająca na artystę i kulę, skierowana w dół i przyłożona do środka masy każdego z ciał.
  • Siła naciągu linii, skierowana w górę i przyłożona do punktu, w którym linia jest przytwierdzona do podłoża oraz do punktu, w którym linia jest przytwierdzona do ciała artysty.
  • Siła tarcia między kulą a stołem, skierowana w przeciwnym kierunku do ruchu kulki i przyłożona do punktu, w którym kulka styka się ze stołem.

Siły te nie równoważą się, ponieważ siła ciężkości na kulce i artysty jest skierowana w dół, a siła naciągu linii i siła tarcia są skierowane w górę lub w przeciwnym kierunku do ruchu.

Zadanie 3.2

Jeśli dwa magnesy przyciągają się wzajemnie, siły, jakimi każdy z magnesów działa na drugi, są równe co do wartości, kierunku i przeciwnie skierowane. Wartość wektorów sił zależy od odległości między magnesami – im bliżej są do siebie, tym większa jest siła przyciągania.

Wpływ oporów ruchu na poruszające się ciała

Równoważenie sił w działaniu na ścianę

Uderzona przez ciebie ściana się nie poruszy, ponieważ siła jej reakcji równoważy siłę działania (akcji).

Zasada działania pływaka

Pływak może poruszać się dzięki temu, że popycha wodę, a woda popycha pływaka.

Ćwiczenie 3: Identyczne baloniki

Dwa identyczne baloniki są jednakowo naelektryzowane. Co się stanie, gdy powiesimy je obok siebie na sznurkach o tej samej długości? Wybierz prawidłowe zakończenie zdania:

  • Dwa baloniki będą się wzajemnie odpychały, tak że odchylą się o taki sam kąt od pionu na zewnątrz.
  • Dwa baloniki odchylą się na zewnątrz, ale kąty odchylenia od pionu będą różne.
  • Tylko jeden z baloników odchyli się.

Konstanty Ciołkowski i jego wpływ na technologię rakietową

Konstanty Ciołkowski (17.09.1857–19.09.1935) był rosyjskim naukowcem, który sformułował wiele pomysłów technicznych, które stanowią podstawę działania silników rakietowych, rakiet i statków kosmicznych. Opracował model sterowca, zbudował pierwszy w Rosji tunel aerodynamiczny i podał teoretyczne podstawy funkcjonowania silnika rakietowego na paliwo ciekłe.

Irena Sendler

Irena Sendler

autorce Irena Sendler jest ekspertem blogującym dla wielu znanych stron internetowych, w tym: Polityka,Onet,Newsweek,Forbes. Jej wykształcenie obejmuje: Studia licencjackie w dziedzinie dziennikarstwa na Uniwersytecie Warszawskim

Related Posts

Opady i osady atmosferyczne

Opady i osady atmosferyczne

5 czerwca, 2023
Prąd elektryczny i jego natężenie

Prąd elektryczny i jego natężenie

5 czerwca, 2023
Dodawanie i odejmowanie ułamków o różnych mianownikach

Dodawanie i odejmowanie ułamków o różnych mianownikach

5 czerwca, 2023
Narodziny świata po grecku

Narodziny świata po grecku

5 czerwca, 2023
Resuscytacja krążeniowo-oddechowa

Resuscytacja krążeniowo-oddechowa

5 czerwca, 2023
Prawo Pascala – Ciśnienie hydrostatyczne i atmosferyczne

Prawo Pascala – Ciśnienie hydrostatyczne i atmosferyczne

4 czerwca, 2023
Next Post
Pole trójkąta

Pole trójkąta

Dodaj komentarz Anuluj pisanie odpowiedzi

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

  • Trending
  • Comments
  • Latest
Pola i objętości prostopadłościanów i sześcianów

Pola i objętości prostopadłościanów i sześcianów

17 maja, 2023
Imiesłowy i ich rodzaje

Imiesłowy i ich rodzaje

15 maja, 2023
Trzecia zasada dynamiki Newtona – wzajemne oddziaływanie ciał

Trzecia zasada dynamiki Newtona – wzajemne oddziaływanie ciał

11 maja, 2023
Pole trójkąta

Pole trójkąta

12 maja, 2023
Odczyn roztworów

Odczyn roztworów

0
Wartościowość pierwiastków chemicznych

Wartościowość pierwiastków chemicznych

0
Żeński i męski układ rozrodczy

Żeński i męski układ rozrodczy

0
Foton – najmniejsza porcja energii fali elektromagnetycznej

Foton – najmniejsza porcja energii fali elektromagnetycznej

0
Opady i osady atmosferyczne

Opady i osady atmosferyczne

5 czerwca, 2023
Prąd elektryczny i jego natężenie

Prąd elektryczny i jego natężenie

5 czerwca, 2023
Dodawanie i odejmowanie ułamków o różnych mianownikach

Dodawanie i odejmowanie ułamków o różnych mianownikach

5 czerwca, 2023
Narodziny świata po grecku

Narodziny świata po grecku

5 czerwca, 2023

Browse by Category

  • Edukacja

Recent News

Opady i osady atmosferyczne

Opady i osady atmosferyczne

5 czerwca, 2023
Prąd elektryczny i jego natężenie

Prąd elektryczny i jego natężenie

5 czerwca, 2023
  • About Us
  • Contact
  • Privacy Policy
  • Terms of Use

No Result
View All Result
  • Edukacja