УчебникФизика 7 классКривченко И.В., размещённый в этой рубрике, включён в федеральный перечень учебников в соответствии с ФГОС. Учебник в цветном полиграфическом исполнении с твёрдым переплетом объёмом 150 страниц вышел из печати в июле 2015 г. в пятом издании. Учебник физики 7 класса рассчитан на 2 урока в неделю и содержит 6 тем курса физики, которые перечислены ниже.
Физика 7 класс, тема 01. Физические величины (7+2 ч) Физика. Физическая величина. Измерение физических величин. Цена делений шкалы прибора. Погрешность прямых и косвенных измерений. Формулы и вычисления по ним. Единицы физических величин. Метод построения графика.
Физика 7 класс, тема 02. Масса и плотность (8+1 ч) Явление тяготения и масса тела. Свойство инертности и масса тела. Плотность вещества. Таблицы плотностей некоторых веществ. Средняя плотность тел и их плавание. Метод научного познания.
Физика 7 класс, тема 03. Силы вокруг нас (13+2 ч) Сила и динамометр. Виды сил. Уравновешенные силы и равнодействующая. Сила тяжести и вес тела. Сила упругости и сила трения. Закон Архимеда. Вычисление силы Архимеда. Простые механизмы. Правило равновесия рычага.
Физика 7 класс, тема 04. Давление тел (10+0 ч) Определение давления. Давление жидкости. Закон Паскаля. Давление газа. Атмосферное давление. Барометр Торричелли. Барометр-анероид. Вакуумметры. Манометры: жидкостные и деформационные. Пневматические и гидравлические механизмы.
Физика 7 класс, тема 05. Работа и энергия (9+1 ч) Механическая работа. Коэффициент полезного действия. Мощность. Энергия. Кинетическая и потенциальная энергия. Механическая энергия. Внутренняя энергия. Взаимные превращения энергии.
Физика 7 класс, тема 06. Введение в термодинамику (15+2 ч) Температура и термометры. Количество теплоты и калориметр. Теплота плавления/кристаллизации и парообразования/конденсации. Первый закон термодинамики. Двигатель внутреннего сгорания. Теплота сгорания топлива и КПД тепловых двигателей. Теплообмен. Второй закон термодинамики.
УчебникФизика 8 классКривченко И.В., размещённый в этой рубрике, включён в федеральный перечень учебников в соответствии с ФГОС. Учебник в цветном полиграфическом исполнении с твёрдым переплетом объёмом 150 стр. вышел из печати в июле 2015 г. в четвёртом издании. Учебник физики 8 класса рассчитан на 2 урока в неделю и содержит 5 тем курса физики, которые перечислены ниже.
Физика 8 класс, тема 07. Молекулярно-кинетическая теория (8+1 ч) Из истории МКТ. Частицы вещества. Движение частиц вещества. Взаимодействие частиц вещества. Систематизирующая роль МКТ. Кристаллические тела. Аморфные тела. Жидкие тела. Газообразные тела. Агрегатные превращения. Насыщенный пар. Влажность воздуха.
Физика 8 класс, тема 08. Электронно-ионная теория (8+1 ч) Строение атомов и ионов. Электризация тел и заряд. Объяснение электризации. Закон сохранения электрического заряда. Электрическое поле. Электрический конденсатор. Электрический ток. Электропроводность жидкостей, газов и полупроводников.
Физика 8 класс, тема 09. Постоянный электрический ток (13+2 ч) Электрическая цепь. Сила тока. Электрическое напряжение. Работа тока. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление соединений проводников. Закон Джоуля-Ленца. Электронагревательные приборы. Полупроводниковые приборы. Переменный ток.
Физика 8 класс, тема 10. Электромагнитные явления (8+1 ч) Магнитное поле. Соленоид и электромагнит. Постоянные магниты. Действие магнитного поля на ток. Электродвигатель на постоянном токе. Электромагнитная индукция. Электротрансформатор. Передача электроэнергии. Электродвигатель на переменном токе.
Физика 8 класс, тема 11. Колебательные и волновые явления (9+2 ч) Период, частота и амплитуда колебаний. Нитяной и пружинный маятники. Механические волны. Свойства механических волн. Звук. Электромагнитные колебания. Излучение и прием электромагнитных волн. Свойства электромагнитных волн. Принципы радиосвязи и телевидения.
УчебникФизика 9 классКривченко И.В., размещённый в этой рубрике, включён в федеральный перечень учебников в соответствии с ФГОС. Учебник в цветном полиграфическом исполнении с твёрдым переплетом объёмом 150 стр. вышел из печати в июле 2015 г. в третьем издании. Учебник физики 9 класса рассчитан на 2 урока в неделю и содержит 4 темы курса физики, которые перечислены ниже.
Для перехода к параграфам кликайте нумерацию 01 02 03 04 05 и т.д. вверху страницы. Параграфы каждой темы курса физики снабжены интерактивными вопросами и заданиями.
Физика.ru • Клуб для учителей физики, учащихся 7-9 классов и их родителей
Реактивное перемещение — это движение тела, которое возникает благодаря отделению некоторой его части (массы) с определенной скоростью относительно него.
Самыми ранними упоминаниями о реактивном движении считаются записи древнегреческого механика и математика Герона.
На практике примеры реактивного движения появились еще в Китае в XII веке. Китайцы в это время решили заимствовать принцип такого движения для первых ракет у каракатиц и осьминогов.
Естественно, что первые описанные ракеты условно с реактивным движением были по конструкции простыми и несколько столетий оставались в стагнации.
Истинным и главным первооткрывателем реактивного движения называют российского революционера Николая Кибальчина. Он, находясь в заключении в царской тюрьме, создавал собственный проект по созданию реактивного двигателя.
После казни Николая Кибальчина, работы революционера дополнил ученый Циолковский. Ученый несколько лет писал ряд трудов, где он доказывал возможность использования реактивного движения для космических ракет.
Физические основы реактивного движения
В основе реактивного движения лежит закон сохранения импульса.
Закон сохранения импульса — это сумма импульсов всех тел, которые входят в данную замкнутую систему и остаются постоянной при любых взаимодействиях этих всех тел между собой внутри этой системы.
Данный закон является следствием из второго и третьего законов Ньютона.
Также реактивное движение тесно связано с реактивной тягой.
Реактивная тяга — это такая сила, которая возникает из сопла летательного аппарата в результате истечения газов с определенной скоростью.
Знание закона сохранения импульса позволяет изменять скорость перемещения тела. К примеру, если человек при движении в лодке будет бросать камни в определенную сторону, то движение лодки будет осуществляться в противоположном направлении. В космическом пространстве закон сохранения импульса не пропадает. Для изменения направления движения используют реактивные двигатели.
Формула, описывающая реактивное движение:
Особенность реактивного движения заключается в том, что в результате взаимодействия между собой частей системы, в которой возникает движение, без какого-либо взаимодействия с внешними телами.
Сила, сообщая ускорение телу, возникает за счет взаимодействия этих тел с землей, воздухом или водой.
Движение тела можно получить, например, с помощью вытекании струи жидкости или газа.
Реактивное движение в технике используется в автомобилестроении, в речном транспорте, в военном деле, в космонавтике и авиации.
Законы Ньютона в реактивном движении
Законы Ньютона в нашей жизни описывают механизмы гравитации и то, что происходит с телами при движении.
Второй закон Ньютона объясняет, что сила движущегося тела зависит от его массы и ускорения (изменения скорости движения). Получается, по второму закону Ньютона, чтобы создать ракету большой мощности, нужно, чтобы она постоянно выпускала большое количество высокоскоростной энергии.
Третий закон Ньютона гласит, что на действие будет равная по силе, но противоположная сила будет противодействием. В природе и технике реактивные двигатели работают по этим законам. В случае с реактивным двигателем ракеты сила действия будет вылетать из выхлопной трубы. Противодействием будет являться толчок ракеты вперед. Именно сила выбросов толкает ракету вверх. В космическом пространстве, где ракета практически не имеет веса, даже незначительная работа реактивных двигателей будет способна большую ракету быстро лететь вперед.
Как устроена ракета
В качестве примера рассмотрим ракету «Союз-У».
Схема устройства ракеты:
Для преодоления земного притяжения необходимо большое количество топлива, при этом нужно учесть, что чем больше топлива в ракете, тем больше его масса. Поэтому для уменьшения массы ракеты их строят многоступенчатыми. Каждая ступень рассматривается как отдельная ракета с собственным запасом топлива и ракетным двигателем. Каждая ступень легче и меньше предыдущей.
Первая ступень космической ракеты самая большая. Данная ступень самая мощная, именно она открывает ракету от Земли.
Вторая ступень называется разгонной, так как именно она разгоняет ракету до первой космической скорости, которой достаточно для выхода на околоземную орбиту.
Следующие ступени ракеты также нужны для набора скорости, чтобы вывести ее на орбиту.
Последняя ступень ракеты предназначена для маневрирования и доставки космонавтов и полезного груза к месту назначения.
Примеры реактивного движения в природе
В природе, в основном, реактивное движение присутствуют у животных, обитающих в водной среде.
Многие морские животные для передвижения используют реактивное движение.
Среди этих животных:
Все эти животные используют реакцию выбрасываемой струи воды.
В качестве примера можно рассмотреть каракатиц и осьминогов. Они забирают воду в жаберную полость, а затем выбрасывают энергично струю воды через воронку. Каракатица направляет трубку воронки назад или в бок и, выдавливая из нее воду, может быстро двигаться в разные стороны. Осьминоги придают своему телу обтекаемую форму, благодаря складыванию щупальцев над головой, и могут таким образов управлять своим движением.
Большинство медуз пользуются реактивным способом движения, выталкивая воду из полости своего зонтика.
Некоторые представители насекомых также используют для перемещения реактивное движение. Так, например, личинки стрекоз длиннобрюхие используют реактивное движение в минуту опасности. Данные личинки используют свою заднюю кишку. Они наполняют ее водой, затем силой выбрасывают ее, тем самым личинка перемещается по принципу реактивного движения.
При взаимодействии тел импульс одного тела может частично или полностью передаваться другому телу. Если на систему тел не действуют внешние силы со стороны других тел, то такая система называется замкнутой.
В замкнутой системе векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.
Этот фундаментальный закон природы называется законом сохранения импульса. Он является следствием из второго и третьего законов Ньютона.
Рассмотрим какие-либо два взаимодействующих тела, входящих в состав замкнутой системы. Силы взаимодействия между этими телами обозначим через и По третьему закону Ньютона
Если эти тела взаимодействуют в течение времени t, то импульсы сил взаимодействия одинаковы по модулю и направлены в противоположные стороны:
Применим к этим телам второй закон Ньютона:
Где и – импульсы тел в начальный момент времени, и – импульсы тел в конце взаимодействия. Из этих соотношений следует, что в результате взаимодействия двух тел их суммарный импульс не изменился:
Закон сохранения импульса:
Рассматривая теперь всевозможные парные взаимодействия тел, входящих в замкнутую систему, можно сделать вывод, что внутренние силы замкнутой системы не могут изменить ее суммарный импульс, т. е. векторную сумму импульсов всех тел, входящих в эту систему.
Рис. 1.17.1 иллюстрирует закон сохранения импульса на примере нецентрального соударения двух шаров разных масс, один из которых до соударения находился в состоянии покоя.
Нецентральное соударение шаров разных масс: 1 – импульсы до соударения; 2 – импульсы после соударения; 3 – диаграмма импульсов
Изображенные на рис. 1.17.1 вектора импульсов шаров до и после соударения можно спроектировать на координатные оси OX и OY. Закон сохранения импульса выполняется и для проекций векторов на каждую ось. В частности, из диаграммы импульсов (рис. 1.17.1) следует, что проекции векторов и импульсов обоих шаров после соударения на ось OY должны быть одинаковы по модулю и иметь разные знаки, чтобы их сумма равнялась нулю.
Закон сохранения импульса во многих случаях позволяет находить скорости взаимодействующих тел даже тогда, когда значения действующих сил неизвестны. Примером может служить реактивное движение.
Отдача при выстреле из орудия
На принципе отдачи основано реактивное движение. В ракете при сгорании топлива газы, нагретые до высокой температуры, выбрасываются из сопла с большой скоростью относительно ракеты. Обозначим массу выброшенных газов через m, а массу ракеты после истечения газов через M. Тогда для замкнутой системы «ракета + газы» на основании закона сохранения импульса (по аналогии с задачей о выстреле из орудия) можно записать:
где V – скорость ракеты после истечения газов. В данном случае предполагается, что начальная скорость ракеты равнялась нулю.
Полученная формула для скорости ракеты справедлива лишь при условии, что вся масса сгоревшего топлива выбрасывается из ракеты одновременно. На самом деле истечение происходит постепенно в течение всего времени ускоренного движения ракеты. Каждая последующая порция газа выбрасывается из ракеты, которая уже приобрела некоторую скорость.
Для получения точной формулы процесс истечения газа из сопла ракеты нужно рассмотреть более детально. Пусть ракета в момент времени t имеет массу M и движется со скоростью (рис. 1.17.3 (1)). В течение малого промежутка времени Δt из ракеты будет выброшена некоторая порция газа с относительной скоростью Ракета в момент t + Δt будет иметь скорость а ее масса станет равной M + ΔM, где ΔM 0. Скорость газов в инерциальной системе OX будет равна Применим закон сохранения импульса. В момент времени t + Δt импульс ракеты равен , а импульс испущенных газов равен . В момент времени t импульс всей системы был равен Предполагая систему «ракета + газы» замкнутой, можно записать:
Величиной можно пренебречь, так как |ΔM| 0, относительная скорость газов скорость газов в инерциальной системе
Величина есть расход топлива в единицу времени. Величина называется реактивной силой тягиРеактивная сила тяги действует на ракету со стороны истекающих газов, она направлена в сторону, противоположную относительной скорости. Соотношение выражает второй закон Ньютона для тела переменной массы. Если газы выбрасываются из сопла ракеты строго назад (рис. 1.17.3), то в скалярной форме это соотношение принимает вид:
где u – модуль относительной скорости. С помощью математической операции интегрирования из этого соотношения можно получить формулуЦиолковскогодля конечной скорости υ ракеты:
где – отношение начальной и конечной масс ракеты.
Из нее следует, что конечная скорость ракеты может превышать относительную скорость истечения газов. Следовательно, ракета может быть разогнана до больших скоростей, необходимых для космических полетов. Но это может быть достигнуто только путем расхода значительной массы топлива, составляющей большую долю первоначальной массы ракеты. Например, для достижения первой космической скорости υ = υ1 = 7,9·10 3 м/с при u = 3·10 3 м/с (скорости истечения газов при сгорании топлива бывают порядка 2–4 км/с) стартовая масса одноступенчатой ракеты должна примерно в 14 раз превышать конечную массу. Для достижения конечной скорости υ = 4u отношение должно быть равно 50.
Значительное снижение стартовой массы ракеты может быть достигнуто при использовании многоступенчатых ракет, когда ступени ракеты отделяются по мере выгорания топлива. Из процесса последующего разгона ракеты исключаются массы контейнеров, в которых находилось топливо, отработавшие двигатели, системы управления и т. д. Именно по пути создания экономичных многоступенчатых ракет развивается современное ракетостроение.
Реактивное перемещение — это движение тела, которое возникает благодаря отделению некоторой его части (массы) с определенной скоростью относительно него.
В основе реактивного движения лежит закон сохранения импульса.
Закон сохранения импульса — это сумма импульсов всех тел, которые входят в данную замкнутую систему и остаются постоянной при любых взаимодействиях этих тел между собой внутри данной системы.
Данный закон является следствием из второго и третьего законов Ньютона.
Также реактивное движение тесно связано с реактивной тягой.
Реактивная тяга — это такая сила, которая возникает из сопла летательного аппарата в результате истечения газов с определенной скоростью.
Знание закона сохранения импульса позволяет изменять скорость перемещения тела. К примеру, если человек при движении в лодке будет бросать камни в определенную сторону, то движение лодки будет осуществляться в противоположном направлении. В космическом пространстве закон сохранения импульса не пропадает. Для изменения направления движения используют реактивные двигатели.
Формула, описывающая реактивное движение:
Примеры реактивного движения в природе
В природе, в основном, реактивное движение присутствуют у животных, обитающих в водной среде.
Многие морские животные для передвижения используют реактивное движение. Среди этих животных: медузы, осьминоги, морские гребешки, кальмары, сальпы, каракатицы. Все эти животные используют реакцию выбрасываемой струи воды.
В качестве примера можно рассмотреть каракатиц и осьминогов. Они забирают воду в жаберную полость, а затем выбрасывают энергично струю воды через воронку. Каракатица направляет трубку воронки назад или в бок и, выдавливая из нее воду, может быстро двигаться в разные стороны. Осьминоги придают своему телу обтекаемую форму, благодаря складыванию щупальцев над головой, и могут таким образов управлять своим движением.
Большинство медуз пользуются реактивным способом движения, выталкивая воду из полости своего зонтика.
Некоторые представители насекомых также используют для перемещения реактивное движение. Так, например, длиннобрюхие личинки стрекоз используют реактивное движение в минуту опасности. Данные личинки используют свою заднюю кишку. Они наполняют ее водой, затем силой выбрасывают воду. Тем самым личинка перемещается по принципу реактивного движения.
Физические основы реактивного движения
В основы реактивного движения входит рассмотрение закона сохранения импульса. При реактивном движении появляется реактивная сила, толкающее тело.
Особенность реактивного движения заключается в том, что в результате взаимодействия между собой частей системы, в ней возникает движение без какого-либо взаимодействия с внешними телами.
Сила, сообщая ускорение телу, возникает за счет взаимодействия этих тел с землей, воздухом или водой.
Движение тела можно получить, например, с помощью вытекания струи жидкости или газа.
Реактивное движение в технике используется в автомобилестроении, в речном транспорте, в военном деле, в космонавтике и авиации.
и 
По третьему закону Ньютона
и 
– импульсы тел в начальный момент времени, 
и 
– импульсы тел в конце взаимодействия. Из этих соотношений следует, что в результате взаимодействия двух тел их суммарный импульс не изменился:
и 
импульсов обоих шаров после соударения на ось OY должны быть одинаковы по модулю и иметь разные знаки, чтобы их сумма равнялась нулю.
относительно ракеты. Обозначим массу выброшенных газов через m, а массу ракеты после истечения газов через M. Тогда для замкнутой системы «ракета + газы» на основании закона сохранения импульса (по аналогии с задачей о выстреле из орудия) можно записать: 
(рис. 1.17.3 (1)). В течение малого промежутка времени Δt из ракеты будет выброшена некоторая порция газа с относительной скоростью 
а ее масса станет равной M + ΔM, где ΔM 0. Скорость газов в инерциальной системе OX будет равна 
Применим закон сохранения импульса. В момент времени t + Δt импульс ракеты равен 
, а импульс испущенных газов равен 
. В момент времени t импульс всей системы был равен 
Предполагая систему «ракета + газы» замкнутой, можно записать:
можно пренебречь, так как |ΔM| 0, относительная скорость газов 
есть расход топлива в единицу времени. Величина 
называется реактивной силой тяги 
Реактивная сила тяги действует на ракету со стороны истекающих газов, она направлена в сторону, противоположную относительной скорости. Соотношение 
выражает второй закон Ньютона для тела переменной массы. Если газы выбрасываются из сопла ракеты строго назад (рис. 1.17.3), то в скалярной форме это соотношение принимает вид:
– отношение начальной и конечной масс ракеты.