Жұмыс және қуат. Оқушылар бұл тақырыпты өткенге дейін жұмысты адамның әр түрлі еңбегі деп түсінеді,мысалы:дене жұмысы,ой жұмысы,творчестволық жұмыс,т.б. Сондықтан мұғалім сабақта жұмыс ұғымының ғылымдағы мазмұнын ашып көрсете білуі тиіс.
Оқушыларға күш әсерінен денелердің қозғалыс жылдамдығының өзгеретіндігі,деформацияланатындығы бұрыннан белгілі.
Енді күш әсерінің нәтижесінде едендегі гирді стол бетіне дейін көтеруге, серіппені сығуға, орындықты жылжытуға болатындығын, бұл жағдайларда механикалық жұмыс істелгендегі айтылады. Күш әсер еткенімен барлық жағдайларда жұмыс жасалына бермейтіндігі түсіндіріледі,мысалы:жіпке ілулі тұрған жүк, столға қойылған гир,сығылған немесе созылған серіппе, инерциямен қозғалып бара жатқан дене.
Механикалық жұмыстың әр түрлі мысалдарын қарастыра отырып, оның негізгі белгілерін анықтау қажет. Жұмыстың негізгі белгілері түскен күш пен орын ауыстыру екендігін жақсы ұғып алуы тиіс. Орын ауыстыру болмаса-жұмыс жоқ, түсірілген күш болмаса да –жұмыс жоқ. Оқушылар жұмыстың әсер жасаушы күш пен жүрілген жолға байланысты болатындығы жөнінде қорытынды жасауы керек.
Келесі кезекте сан мәндері берілген нақты мысалдар арқылы жұмыстың күш әсер ететін ара қашықтықпен байланыстылығы тағайындалады. Ол үшін тақтаға екі оқушы шақырылады. Олардың біреуіне 1кг гирді, ал екіншісіне 5кг гирді еденнен стол үстіне көтеру тапсырылады. «Кім көп жұмыс істеді?» деген сұраққа оқушылар дұрыс жауап береді.Сонан соң екі 5кг гир алынады. Оқушылардың бірінші гирді еденнен көтеріп столға қояды, екіншісі-орындыққа қояды. Жоғарығыдай қойылған оқушылар қиналмай жауап береді. Столдың және орындықтың биіктіктері метрлік сызғышпен өлшенеді. Осыдан мынадай қорытынды жасалады:жұмыс әсер етуші күшке де және осы күштің әсер етуімен жүрілген жолға да байланысты. Жұмыстың екі шаманың көбейтіндісі арқылы өлшенетіндігі айтылады.
Жұмыс=күш х жол,немесе 
Тек бұл формуладағы жол күш әсер етуші бағыттағы дененің жүрген жолы екендігіне оқушылардың назары жете аударылады,теріс жұмыс туралы ұғым ендірілмейді.
Мұнан кейін жұмыстың анықтамасы негізінде оның өлшем бірлігі енгізіледі:1Дж=1Н*1м. Бұл бірлік өлшемі көрнекі болуы үшін,оның массасы 100г денені бір биіктікке көтергенде жасалатын жұмыс екендігін айтып түсіндірген жөн.
Оқушылардың алған білімдерін пысықтау үшін бірнеше есептер шығару қажет. Әсіресе, дене горизонталь бағытпен қозғалған кездегі үйкеліс күшін жеңу жұмысын есептеуге арналған есептерге ерекше көңіл бөлу қажет.Бұл есептер қандай күштердің әсерінен жұмыс жасалатындығын ,қандай күштердің әсерінен жұмыс жасалынбайтындығын ашып көрсетуге қолайлы.Мысал ретінде мынадай есепті қарастырайық.
Берілген білеушіні 1 м қашықтыққа горизонталь бетпен бірқалыпты орын ауыстырғанда тарту күшінің жасайтын жұмысын табыңдар.
Алдымен ол денеге қандай күштің әсер етіп тұрғандығын ажыратып алу керек.Сонан соң сызба салынады.
|
Білеушені қозғау үшін тек тарту күшінің әсер жасап тұрғандығы түсіндіріледі.Ол күшті динамометрмен,ал жүрілген жолды сызғышпен өлшеп,жасалған жұмысты формуласының көмегімен есептейді. Мұндағы  –ауырлық күші, -тіреудің реакциясы, Fү-үйкеліс күші,  -тарту күші.
|
Бірдей уақыт аралығында адамдар немесе әр түрлі машиналар әртүрлі жұмыс жасайтындығына нақты мысалдар келтіру арқылы қуат ұғымы енгізіледі. Мысалы, мынадай тәжірибені алуға болады: Тақтаға екі оқушы шақырып,еденге қойылған массалары 1 кг және 5 кг болатын екі жүкті бірдей уақытта еденнен стол үстіне көтеріп қойғызу керек.Оқушылар бірдей уақыт ішінде екі түрлі жұмыс істеді және екінші оқушының жасаған жұмысы бірінші оқушынікінен 5 есе артық,басқаша айтқанда,екінші оқушы 5 есе артық қуат жұмсады.Қуатты жұмыстың жасалу жылдамдығы ретінде түсіндіруге болады.Адамдардың және әр түрлі машиналардың жұмыс жасай алу қабілетін сипаттау үшін бұл физикалық шаманың қажет екендігі түсіндіріліп айтылады.Осыдан соң жай сандық мәнді мысалдар арқылы қуаттың формуласы ендіріледі:
 немесе  .
Қуат бірлігі ретінде ватт, киловатт, мегаватт қолданылатындығы айтылады. Одан әрі өмірден және техникадан қызықты мысалдар келтіріледі. Мысалы:қуаты 1 кВт двигатель 20 адамның жұмысын бір өзі орындайды,космос корабльдерін орбитаға шығаратын ракета двигательдің қуаты 14 млн. кВт-қа жетеді. Бұл дүние жүзіндегі ең қуатты электр станса болып табылатын Красноярск ГЭС-нің қуатынан 2,3 есе артық.Қуат ұғымын оқып үйренуге байланысты двигательдердің қуатын анықтайтын лабораториялық жұмыс өткізіледі.Жұмысты орындау жөніндегі методикалық нұсқау оқулықта берілген.
N=F*v формуласын арнайы ендірудің қажеті жоқ,оны белгілі таңдап алынған есептердің шешуін қорытындылау нәтижесінде шығарып алуға болады.Ол формуланың көмегімен тракторлардың, автомобильдердің, электровоздардың, тепловоздардың қуатын анықтау жеңіл екендігін айту қажет.
Достарыңызбен бөлісу: |
