Задачи по физике на основе литературных сюжетов
Автор проекта:
учащаяся 11 класса
лицея №22
п.г.т. Бачатский
Гезалова Анастасия
Руководитель: учитель физики Шутова Т.Г.
Цель : разработка задач по физике на основе отрывков из художественных произведений.
Объект: литературные сюжеты, описывающие физические явления.
Предмет: разработать задачи по физике на основе литературных сюжетов.
Гипотеза: задачи по физике, на основе литературных сюжетов, способствуют лучшему усвоению материала по физике, развитию мотивации учения.
Уметь читать – значит уметь думать над прочитанным.
Сюжеты художественной литературы могут иметь три оттенка физического содержания:
-описание красивых явлений.
-указание на одно из физических свойств явления.
-отображать связь литературы и ее роль в жизни ученных.
Н.А.Некрасов «Дедушка Мазай и зайцы» «Мимо бревно суковатое плыло, Сидя, и стоя, и лежа пластом, Зайцев с десяток спасалось на нем. ………………………………. Я зацепился багром за сучок И за собою бревно поволок...»
10 . m 1 g = ρ в gV - ρ д gV = 10 . m 1 g = V . (ρ в g - ρ д g) = V= 10 . m 1 g / (ρ в g - ρ д g). Вычислим минимальный объём бревна V= 10 . 5кг . 9,8 Н/кг / (1000кг/м 3 . 9,8 Н/кг - 700кг/м 3 . 9,8 Н/кг) = 0,17 м 3 Ответ: V= 0,17 м 3 " width="640"
Задача: Оценить, при каком минимальном объёме бревна зайцы могли бы на нём плыть.
Решение: Предположим масса одного зайца 5 кг, а плотность влажной древесины ρ д =700 кг/м 3 . Обозначим Р 1 - вес 10 зайцев , Р 2 – вес бревна, ρ в – плотность воды, V- объём бревна.
По условию плавания тел Р 1 +Р 2 = ρ в gV, тогда 10 . m 1 g +m 2 g = ρ в gV, или
10 . m 1 g + ρ д gV = ρ в gV = 10 . m 1 g = ρ в gV - ρ д gV = 10 . m 1 g = V . (ρ в g - ρ д g) = V= 10 . m 1 g / (ρ в g - ρ д g).
Вычислим минимальный объём бревна
V= 10 . 5кг . 9,8 Н/кг / (1000кг/м 3 . 9,8 Н/кг - 700кг/м 3 . 9,8 Н/кг) = 0,17 м 3
Ответ: V= 0,17 м 3
Русская народная сказка «Курочка Ряба».
«Жили старик со старухой, и была у них курочка Ряба.
Снесла курочка яичко: яичко не простое. Золотое».
Задача: Какую массу имело бы обыкновенное куриное яйцо, будь оно полностью золотым? Объем яйца определите экспериментально.
Решение: Объём куриного яйца определили с помощью мензурки. Он оказался равным
V= 52см 3 . Зная, что плотность золота
ρ= 19,3г/см 3 , вычислим массу золотого яйца.
m = ρ . V= 19,3 г/см 3 . 52см 3 ≈ 1000г = 1 кг
Ответ: m = 1 кг
Рассказ О′ Генри «Поросячья этика». «… я вынул мою свинью из мешка, тщательно установил ее, долго прицеливался и дал ей такого пинка, что она вылетела из другого конца аллеи - на двадцать футов впереди своего визга».
Задача: С какой силой должен был ударить поросенка герой рассказа, чтобы описанный случай произошел в действительности? Решение: Массу поросенка примем равной 10 кг,
а продолжительность удара 0,05 сек. По второму закону Ньютона: импульс силы, приложенной к какому-нибудь телу, равен изменению количества движения этого тела Ft = mv. Чтобы поросенок обогнал свой собственный визг он должен двигаться со скоростью, большей скорости звука, т.е. его скорость должна быть больше 330 м/с. Следовательно, сила удара должна составлять около 66 000 Н.
Ответ: F =66 000 Н.
Удар футболиста по мячу
Удар боксёра
400-1000 Н
Удар кузнеца молотом (12 кг)
3000-5000 Н
10000-12000 Н
Джоан Кэтлин Ролинг
«Гарри Поттер и узник Азкабана».
(Сцена волшебства над вредной тетушкой,
которое совершил Гарри Поттер)
«…Ее продолжало раздувать. Полное красное лицо ее опухло, глазки полезли из орбит, а рот растянулся до ушей… Скоро тетушка превратилась в громадный воздушный шар. Ее оторвало от стула, и она поплыла к потолку. Она была совсем круглая, как надувная игрушка».
Задача: Во сколько раз должен увеличиться объем тетушки, чтобы наблюдалось такое удивительное явление?
Решение: Предположим, что объём тётушки в нормальном состоянии V 1 составляет 0,08 м 3 при массе тела 80 кг. Плотность воздуха равна 1,29 кг/м 3 . Согласно закону Архимеда mg = ρ в gV. Вычислим объём V= mg /ρ в g = m /ρ в = 62 м 3 . Тогда V/V 1 = 62 м 3 /0,08 м 3 = 775
Ответ: Объём тётушки увеличился в 775 раз.
Дж.К.Джером "Трое в лодке, не считая собаки". "Это был изумительный сыр, острый и со слезой, а его аромат мощностью в двести лошадиных сил действовал в радиусе трех миль и валил человека с ног на расстоянии двухсот ярдов".
Задача: На какое максимальное расстояние распространялся запах сыра в СИ? Какова скорость порыва «сырного» ветра, который валил с ног человека?
Подсказка к задаче:
1 л.с. = 735,5 Вт 1 миля = 1609,344 м 1 ярд = 0,914 м
Решение: Запах сыра распространялся на расстояние
S = 4828 м. Человека может свалить с ног, например, удар боксёра силой в 5000 Н.
Вычислим скорость ветра по формуле v = N/F = 200·735,5 Вт /5000 Н ≈ 30м/с.
Ответ: v ≈ 30м/с. Такой ветер называется «сильный шторм». Он вырывает с корнем деревья, разрушает здания. Свалить с ног человека может ветер, скорость которого 18-20 м/с.
Подборка задач на основе литературных сюжетов – кропотливая, но интересная работа.
Спасибо
за
внимание!