Цели турнира:
- Формировать у студентов интерес к технической механике, повышать самооценку.
- Развивать навыки работы в малых группах, формировать чувство ответственности, коллективизма.
- Воспитывать внимательность, аккуратность, быстроту реакции.
Для проведения турнира необходимо предварительно подготовить аудиторию: приготовить место для команд, жюри и зрителей, подобрать музыкальное сопровождение, разработать презентацию. Также предварительно формируется состав команд, выбираются ведущие турнира. Команды получают домашнее задание.
Первый конкурс “Эмблема и название” – оценивается соответствие предмету, актуальность, юмор.
Второй конкурс “Внимательный водитель”. От каждой команды по одному представителю. Необходимо по импровизированному спидометру определить параметры движения.
Рисунок 1
- На рис. изображен спидометр автомобиля. Определите по нему скорость автомобиля (в км/ч и в м/с). Какой путь прошел автомобиль с начала эксплуатации?
- Определите по спидометру время нахождения автомобиля в движении, если принять за среднюю скорость его равномерного перемещения ту, что показывает спидометр.
Ответ.
- Скорость 45 км/ч, что соответствует 12,5 м/с. С начала эксплуатации автомобиль прошел 14036 км.
- 14036/45=311,91ч
Пока представители работают, с командами проводится следующий конкурс.
Третий конкурс “Кто больше?” необходимо за 3 мин собрать как можно слов, каждое слово – это понятие из технической механики. Слова разрезаны на слоги и перемешаны.
Понятия: путь, скорость, вектор, сила, рычаг, Вариньон, Пуансо, статика, кинематика, динамика, равнодействующая, аксиома, связь, реакция, опора, графический, аналитический, многоугольник, пара, механика, эквивалентная, движение, векторные, скалярные, масса, время, траектория, ускорение, покой, равновесие.
Четвертый конкурс “Острый глаз”. Необходимо найти центр тяжести пластины без вычислений, при помощи линейки, построением по рисунку 2. На выполнение конкурса 3 минуты.
Рисунок 2
Ответ.
Рисунок 3
Пятый конкурс “Дальше…”. От каждой команды нужен один участник.
Участнику необходимо за 2 минуты ответить на большее число вопросов, если он не знаете ответ, то говорит “дальше”.
Вопросы для первой команды.
- Сила величина векторная или скалярная? (векторная).
- Единица измерения момента? (Нм).
- Пара сил создает? (вращательное движении).
- Что изучает статика? (равновесие сил).
- Какими способами можно найти равнодействующую нескольких сил? (графическим и аналитическим).
- Если сумма проекций сил равна нулю, то тело… (находится в равновесии).
- Что является связью для стула? (пол).
- Если сила со направлена с осью, то угол между ними… (ноль градусов).
- Как найти момент силы? (модуль силы умножить на плечо).
- Что является центром тяжести квадрата? (точка пересечения диагоналей).
- Что больше по модулю сила трения покоя или сила трения скольжения? (сила трения скольжения).
- Выбор точки О в теореме Пуансо влияет на…(главный момент).
- Сколько уравнений в пространственной форме равновесия? (шесть).
- Применение рычага дает выигрыш…(в силе).
- Что такое прямая, на которой лежит сила? (линия ее действия).
Вопросы для второй команды.
- На какие разделы делится теоретическая механика? (статика, кинематика, динамика).
- Масса величина векторная или скалярная? (скалярная).
- Единица измерения силы? (Н).
- При вращении по часовой стрелке момент имеет знак? (минус).
- Что изучает кинематика? (движение тел без учета сил).
- Что имеет рычаг? (плечо и точку опоры).
- Если сумма моментов равна нулю, то тело… (находится в равновесии).
- Если сила противоположно направлена с осью, то угол между ними… (180 градусов).
- Чем можно заменить пару сил? (только другой парой).
- Что является центром тяжести круга? (геометрический центр).
- Сколько координат в пространственной системе? (три).
- Если систему параллельных сил повернуть на произвольный угол, то центр параллельных сил… (сохранит свое положение).
- Необходимое и достаточное условие равновесия произвольной системы сил… (главный момент и главный вектор равны нулю).
- Сколько основных форм равновесия? (три).
- Если силы пересекаются в одной точке, то это система…(сходящихся сил).
Шестой конкурс “Кроссворд” за 3 минуты вам необходимо ответить на большее количество вопросов. Время пошло.
Рисунок 4
Вопросы
По горизонтали
7 — качество поверхности, влияющее на трение;
8 — одна из характеристик вектора перемещения;
9 — деталь подшипника качения, рассчитанного на
значительные нагрузки;
10 — образец единицы физической величины;
12 — вид взаимодействия любых тел;
14 — устойчивая, повторяющаяся взаимосвязь
природных явлений;
15 — физическая величина, определяющая
интертность тела (т.е. его способность изменять
свою скорость) и его гравитационные свойства (т.е.
способность тела притягивать к себе другие тела);
16 — масса единичного объема вещества;
19 — одна из физических характеристик тела;
21 — деталь подшипника качения, уменьшающая
трение;
23 — масса, равная 1000 кг;
28 — ручной динамометр;
29 — падение капель, перемещение хоккейной шайбы
по льду, движение автомобиля, разбег бегуна,
полет снаряда – общее название;
30 — старинная русская мера длины или измерения
пути, равная примерно 1 км (1,0668 км);
32 — планета Солнечной системы, положение которой
сначала по законам движения вычислили, а потом в
этом месте увидели;
34 — результат движения;
35 — линия, которую описывает точка при своем
движении.
По вертикали
1 — единица массы в СИ;
2 — планета Солнечной системы, с наибольшей силой
действующая на людей;
3 — вещество, 1 м3 которого давит на опору
площадью 1 м2 с силой всего 0,9 Н;
4 — итальянский ученый, открывший закон инерции;
5 — жидкость, среди других жидкостей равного
объема оказывающая наибольшее давление;
6 — деталь рычажного прибора, которым определяют
массу тела;
11 — природное явление, резко уменьшающее трение
на дорогах;
13 — отношение длины линии на чертеже к истинной
длине; используется при построении графиков
движений;
17 — познание через практическое действие;
18 — мера действия одного тела на другое;
20 — сплав, применяемый в подшипниках скольжения
для уменьшения трения;
22 — металл, который использовался для
изготовления международного образца единицы
массы;
24 — явление, которое происходит с ружьем в момент
выстрела;
25 — английский ученый, открывший закон
всемирного тяготения;
26 — единица длины в СИ;
27 — то, что движется со скоростью 300 000 км/с;
31 — небесное тело, вокруг которого обращается
Земля;
33 — моллюск, всегда покоящийся относительно
своего дома.
Седьмой конкурс “Гонка за лидером”.
На обдумывание вопроса 1 минута, кто первый будет готов, тот и отвечает. Если ответ не верный, то право ответа переходит другой команде. Каждая задача оценивается в один балл.
Задача 1.
Почему буря, которая валит живые деревья летом, часто не может свалить стоящее рядом сухое дерево?
Ответ: у живого дерева есть листва, следовательно, дерево имеет достаточно большую общую поверхность. Сила ветра, действующая на дерево, большая. Сухое дерево не имеет листьев– площадь поверхности его мала, следовательно и давление со стороны ветра– мало.
Задача 2.
От однородного вала отрезали конец длиной 40 см. Куда и насколько переместится центр вала?
Ответ: на 20 см к другому концу.
Задача 3.
Почему человек, надевший на спину тяжелый рюкзак, наклоняется немного вперед?
Ответ: тяжелый рюкзак изменяет положение центра тяжести человека и его равновесие, чтобы восстановить равновесие– человек наклоняется вперед.
Задача 4.
Бревно уравновешено на тросе. Какая часть бревна окажется тяжелее, если его распилить в месте подвеса? Рисунок 5.
Ответ: часть В.
Рисунок 5
Задача 5.
На рисунке 6 изображены три одинаковых деревянных цилиндра с надетыми на них металлическими обручами. Сравните их устойчивость, расположите в порядке возрастания устойчивости.
Рисунок 6
Ответ: б, а, в.
Последний конкурс “Битва шуток”-это домашнее задание. Команды обмениваются шутками на тему “Физики шутят” (по 3-4 шутки). Максимум 10 баллов.
Подводится итог, награждение победителей.
Литература
- А. П. Рымкевич, П. А. Рымкевич “Сборник задач по физике”– М.: Просвещение, 1983.
- Журналы “Физика в школе”.