Сабақтың тақырыбы: Математикалық және серіппелі маятниктердің тербелістері

Сабақтың барысы: І. Ұйымдастыру ІІ. Өтілген материалдарға шолу III. Жаңа материалды меңгерту ІV. Деңгейлік тапсырмалар V. Эксперименттік тапсырма VI. Тест тапсырмалары VII. Үйге тапсырма VIIІ. Оқушыларды бағалау

Өтілген материалдарға шолу: 1) Қандай қозғалыстар тербелмелі қозғалыстар деп аталады? 2) Қозғалыстың басқа түрлерінен тербелмелі қозғалыстардың ерекшелігі неде? Қандай тербелістер гармоникалық тербелістер деп аталады?Ол қандай теңдеумен өрнектеледі? 4) Тербелмелі қозғалыс қандай шамалармен сипатталынады? 5) Тербелуші дененің толық энергиясы неге тең?

Жаңа сабақ Маятник дегеніміз - өзіне түсірілген күштердің әсерінен қозғалмайтын нүктенің немесе осьтің төңірегінде тербелетін қатты дене. Маятник математикалық серіппелі

I – топ: Математикалық маятник және оның тербеліс периоды II – топ: Маятниктердің тарихы III – топ: Маятниктердің қолданылуы IV – топ: Серіппелі маятник және оның тербеліс периоды

Математикалық маятниктердің тербелісі Математикалық маятник дегеніміз-созылмайтын салмақсыз жіңішке ұзын жіпке ілінген жүкті (ауыр шарды)айтады.

Маятниктердің тарихы Жіпке немесе серіппеге ілінген жүктің тербеліс периодының тербеліс ампитудасына тәуелді болмайтындығын ашқан ғалым

Галилей өз тұжырымын тәжірбие жүзінде дәлелдей отырып , маятниктерді уақыт өлшеуіші ретінде сағаттарда пайдалануды ұсынды. Бұдан 70 жыл уақыт өткен соң ғана, Х.Гюйгенс осы идеяны жүзеге асырды. Алғаш рет маятникті сағат құрастырып шықты.

Маятникті сағаттар Голландиялық ғалым Х.Гюйгенс 1656 жылы маятникті ойлап тапты. Маятник ( ұзынша салмасы бар ұзын шыбықша ) бірқалыпты тербеледі. Яғни, оның әр тербелісі бірдей уақыт аралығында қайталанады. Маятниксіз сағаттар күніне уақыттан 15 минут артта қалып, немесе озып кете беретін. Ал қазіргі маятникті сағаттардың дәл уақыттан ауытқуы бір секундтан аспайды. Маятник сағаттың жүрісін реттеп отырады.

Маятниктердің қолданылуы

Серіппелі маятник  

Деңгейлік тапсырмалар І- деңгей 1. Қатаңдығы 12,3 Н/м серіппеге ілінген массасы 211 г жүктің тербеліс тербеліс периоды мен жиілігі неге тең? 2. Ай бетіндегі ұзындығы 100 см математикалық маятниктің тербеліс жиілігі неге тең? Айдағы еркін түсу үдеуі 1,62 м/с2 ІІ- деңгей 1. Қатаңдығы 250 Н/м серіппеде 16 с ішінде 20 тербеліс жасайтын жүктің массасы неге тең? 2. Ұзындығы 80 см маятник 1 мин ішінде 34 тербеліс жасаса, оқушы еркін түсу үдеуінің қандай мәнін шығарып алды? ІІІ- деңгей 1. Бірдей уақыт ішінде математикалық маятниктердің біреуі 10, ал екіншісі 30 тербеліс жасайтын болса, олардың ұзындықтарының қатынасы қандай?

Эксперименттік тапсырма II- топ Қатаңдықтары бірдей екі серіппені тізбектей жалғап, серіппелік маятниктің тербеліс периоды серіппенің қатаңдығы мен жүктің массасына тәуелді болатынын анықтаңыздар.   III - топ Ұзындықтары әртүрлі маятник берілген. Қай маятниктің бірлік уақыт ішінде тербеліс периоды көп болатындығын анықтаңыздар.

Тест тапсырмалары 1 - нұсқа 1 - нұсқа 1. Гармоникалық тербелістің теңдеуі: Х=2sin2П/t ( м ). Тербелетін нүктенің максималь жылдамдығын анықтаңыз: А) 2П/10; В) 4П/10; С) 4П; Д) 4П/5; Е) 5П 2. Материалдық нүктенің гармоникалық тербелісінің теңдеуі: X=Asin ( wt+φ0). Осы өрнектегі физикалық шамалардың қайсысы нүктенің тепе- теңдік қалпынан ығысуын анықтайды? А ) ( wt+φ0); В ) w; С) Х; Д) А; Е) φ0 3. Серіппелі маятниктің тербеліс периоды тәуелді болатын физикалық шамалар: А ) Маятниктің массасына; В ) Жіптің ұзындығы мен еркін түсу үдеуіне; С ) Жүктің массасы мен қатаңдыққа; Д ) Тек маятниктің ұзындығына; Е) Тек еркін түсу үдеуіне 4. Серіппеде тербеліп тұрған жүк 1 минут ішінде 60 тербеліс жасайды. Тербелістің жиілігі неге тең? А) 30 Гц; В) 0,5 Гц; С) 120 Гц; Д) 60 Гц; Е) 1 Гц 5. Математикалық маятниктің қозғалыс теңдеуі: Х=0,1 cos ( 2t+П/4 ). Математикалық маятниктің ұзындығы қандай? А) 4 м; В) 0,1 м; С) 2,45 м; Д) П/4 м; Е) 2 м  

2- нұсқа 1. Ұзындығы 245 см математикалық маятник 60 с- та қанша тербеліс жасайды? А) 19; В) 76; С) 38; Д) 190; Е) 2 2. Математикалық маятниктің тербеліс периоды тәуелді болатын физикалық шамалар: А ) Маятниктің массасына; В ) Жіптің ұзындығы мен еркін түсу үдеуіне; С ) Жүктің массасы мен қатаңдыққа; Д ) Тек маятниктің ұзындығына; Е) Тек еркін түсу үдеуіне 3. Материалдық нүктенің гармоникалық тербелісінің теңдеуі: X=A cos ( wt+φ0). Осы өрнектегі физикалық шамалардың қайсысы тербелмелі қозғалыстың бастапқы фазасын анықтайды? А ) cos ( wt+φ0); В ) ( wt+φ0) ; С) φ0 ; Д) А ; Е) Х 4. Ұзындығы 2,45 м, ал тербеліс амплитудасы 0,4 м математикалық маятниктің тербелісінің теңдеуі: А) Х=0,1 sin 2Пt; В) X=0,1 sin 2t ; С) Х= sin 2Пt; Д) Х=0,1 sin Пt; Е) Х= sin Пt 5. Тербеліс теңдеуі: Х=5 co s ( 2Пt+8 ). Тербеліс жиілігі неге тең? А) 16 Гц; В) 1/16 Гц; С) 1/8 Гц; Д) 8 Гц; Е) 10 Гц

1-нұсқа 2-нұсқа А ) с А) а В ) с В) в С ) с С) с Д ) е Д) а Жауаптары: 1-нұсқа 2-нұсқа А ) с А) а В ) с В) в С ) с С) с Д ) е Д) а Е ) с Е ) е  

Үйге тапсырма: §27, 22 – жаттығу