Чем рубить дрова?

План-конспект
Проведения урока на тему «Давление. Сила трения. Сила упругости» для 7 классов
Цели:
а) Образовательная: получить учащихся, усвоивших следующие знания:
1.Исходя из выученной темы, уметь видеть какие физические процессы происходят в той или иной бытовой деятельности
б) Развивающая: получить учащихся, овладевших следующими видами деятельности:
1. Научиться различать колун от обычного топора.
2. Знать законы физики при пользовании обычных предметов
в) Воспитательная: учащиеся должны убедиться в том, что:
1.Человеческий разум способен открыть такие свойства объектов, которые не обнаруживаются простым наблюдением.
Место: Хоробутская СОШ Мегино-Кангаласского улуса
Время: 45 минут
Название этапа урока Время
(мин) Деятельность
Учителя Учащихся
1)Актуализация знаний и умений 10 -Здравствуйте!
-Сегодня мы пройдем обобщающий урок «Чем рубить дрова» по темам «Сила упругости», «Сила трения» и «Давление».
Записываем тему урока.
Но перед тем как пройдем тему, вспомним, некоторые формулы, понятия, законы.
- Итак, что такое давление и как ее рассчитать?
-Молодцы! А теперь вспомним про силу трения (слайд)
-Правильно! А сила упругости?
(слайд)
- Правильно, молодцы!(слайд) -Здравствуйте!
Записывают
- Величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности, называется давлением
Чтобы определить давление, надо силу, действующую перпендикулярно поверхности, разделить на площадь поверхности:
p=FS- При соприкосновении одного тела с другим возникает взаимодействие, препятствующее их относительному движению, которое называют трением. А силу, характеризующую это взаимодействие, называют силой трения:
Fтр=μN- Сила, возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение, называется силой упругости:
Fупр=kx2)Формирование новых знаний и умений
25
[показываю слайд]
- Топор, которым рубят дрова носит название колуна и сильно отличается от обычного. Во первых: колун тяжелее; во вторых: он тупой. Почему же таким инструментом легче колоть дрова, чем обычным топором? Для того, что бы это понять надо разобраться в принципе действия, как колуна, так и топора.
[Показываю демонстрацию]
Давайте, начнем с обычного топора
Для чего он предназначен?
[показываю ролик]
Почему режет?
Тогда почему топор застрял?



При этом со стороны дерева на топор действует сила упругости, которая в данном случае является силой реакции опоры. Согласно уравнению
Fтр=μNПри форме топора в виде узкого клина смещение Х слоев древесины, прилегающих к лезвию топора, будет небольшим и, следовательно, будет небольшой сила упругости. Трение уменьшиться и топор проникнет в дерево намного дальше и ЗАСТРЯНЕТ, т.к. дрова не расколется.
Теперь с этих же позиций рассмотрим принцип действия колуна.
Ясно, что дрова рубят двумя руками, поэтому масса колуна может быть больше массы топора (что мы, и имеем в реальности).

Смещение древесины Х будет большим. Сила действия колуна окажется больше силы сцепления волокон древесины и произойдет раскалывание полена.
Кстати когда дрова рубят на морозе, то работать легче. Это связано с тем, что на холоде вода, находящаяся в полене, замерзает. Образующиеся кристаллики льда сильно уменьшают силы сцепления волокон древесины. Поленья колются гораздо легче. По этой же причине в сильный мороз в лесу трещат деревья. Кристаллики льда просто заставляют древесину трескаться. Он предназначен в основном для плотницких работ. А плотник очень часто работает, держа топор в одной руке. Кроме того, назначение топора - при ударе резать древесину. Это будет тем легче делать, чем большее давление будет оказывать лезвие топора на дерево.
Давление, производимое на поверхность прямо пропорционально силе и обратно пропорционально площади поверхности:p=FSТаким образом, для того, чтобы давление было большим надо либо приложить большую силу, либо уменьшить площадь
Топор узкий. Такая форма не случайна, а имеет физическое обоснование. Когда лезвие топора входит в древесину, то часть силы удара расходуется на раздвигание прилежащих слоев. соприкосновения.
А раз большая масса, то и больше сила удара, за счет силы тяжести. Далее форма колуна – тупой клин, при этом основная сила F будет направлена не в направлении удара, а перпендикулярно граням клина.
3) Рефлексия
5 - Давайте, попытаемся понять, что мы сегодня прошли?
- Сегодня мы рассмотрели два вида топора, что вы можете сказать о них?
- Почему колуном легче?
- Молодцы!
Значит, какие физические процессы происходят в процессе раскалывания дров?
Сейчас попытайтесь так же решить задачу про физику сенокоса?
Докажите пословицу «Коси коса, пока роса, роса долой – коса домой»
Используйте три подсказки:
Когда роса (вода) на траве играет роль смазки, тогда уменьшается сила трения
Когда на траве находится роса (вода), то увеличивается сила упругости
Когда на траве находится роса, то она становится тяжелее (инертность)
(Это для них новое)
Тогда, согласно второму закону Ньютона ускорение а сообщаемое косе косарем можно определить по формуле
ma=Fтяги-Fтр.
Днем в траве воды гораздо меньше. Вследствие этого коса значительную часть травинок не срезает, а только наклоняет к земле (сила упругости меньше и при незначительном усилии происходит сильный наклон травинок).

Расстояние, которое пролетит тело, определяется следующей формулой
S=S0+v0t+at22., данная формула упростится
S=at22.Из анализа формул видно, что когда трава с росой, то она тяжелее и, соответственно пролетает меньшее расстояние, то есть меньше разлетается.
- Мы рассмотрели обычный топор и колун.
Мы убедились, что колуном легче рубить дрова.
Каждый объясняет кто как может
1. Когда на траве находится роса, то есть вода, то она выполняет роль смазки, уменьшая тем самым коэффициент трения между полотном косы и срезаемой травой. Это ведет к уменьшению силы трения, величина которой выражается формулой
Fтр=μN,
Как видно из этой формулы, когда сила трения уменьшается, то для придания косе того же ускорения требуется меньшая сила тяги Fтяги. Следовательно, косарь будет затрачивать меньше сил и в конечном итоге меньше устанет. Очевидно. Что, когда трава сухая, то коэффициент трения оказывается большим и требуется большее усилий для того, чтобы скосить то же количество травы.
2. Рано утром, при росе, в траве очень много воды. В результате этого возрастает сила упругости Fупр и трава сильнее противодействует наклону
Fупр=kx, так как возрастает коэффициент упругости.
А прямо стоящая трава режется по более короткому пути, чем наклоненная. Что в конечном итоге означает меньшее усилие со стороны косаря для срезания травы.
Из-за росы травинка имеет большую массу. Поэтому при скашивании травы она не разлетается. Действительно, согласно явлению сохранении скорости тела (v0=0 м/с) трава стремится сохранить свою скорость
До того, как травинка соприкоснулась с косой, она покоилась, тогда s0 и v0 равны нулю