Ознакомление с содержанием раздела "Динамика" в основной и старшей школе. Выполнение демонстрационных опытов "Первый закон Ньютона", "Сравнение масс тел", "Второй закон Ньютона", страница 5

Если теперь, взявшись рукой за меньший груз, подтянуть правый груз вверх, то оба динамометра будут показывать 12 Н, т.е. вес правого груза.

          После этого, взяв рукой правый груз, поднимают его к блоку и отпускают. Во время ускоренного движения грузов оба динамометра показывают одинаковое значе­ние - приблизительно по 8 Н. Следовательно, левый груз при ускоренном движении вверх находится в состоянии перегрузки и его вес на 2 Н больше первоначального, а правый груз при ускоренном движении вниз весит на 4 Н меньше.

Движущая сила в этом опыте, равная разности 12 Н-6 Н, сообщает обоим грузам одинаковые ускорения, следовательно, оба распределяются на два груза пропорционально их массам. Меньший груз получает ускорение под действием силы в 2 Н, а правый - под действием силы в 4 Н.

Постепенно уменьшают массу левого груза и замечают, что ускорение движения увеличивается, а показания динамометров во время движения уменьшается, что указывает на уменьшение веса правого груза. Далее от­цепляют левый груз и, отпустив нить, дают правому грузу свободно падать. Естественно, что во время его падения динамометр будет показывать нуль. Это означает, что груз находится в состоянии невесомости, когда действующая на груз сила тяжести сообщает ему ускорение свободного падения.

Вариант Б

Оборудование: пружинный динамометр, груз.

          Не выпуская динамометр из рук, резко опустить его вниз, сообщая ускорение, направленное вниз. Легко заменить, что вес тела стал меньше, чем он был, когда ди­намометр и груз покоились. Если динамометр с подвешенным к нему грузом резко поднять вверх, сообщив им ускорение, направленное вверх, то стрелка динамометра опустится, показывая, что вес тела увеличился.

          Опыт № 8

                    Невесомость.

Вариант А

Оборудование : прибор для демонстрации невесомости.

Во время демонстрации прибор должен свободно падать. Для этого его следует подбросить вверх на высоту не менее 0,5 м.

При свободном падении груз, находясь в состоянии невесомости, освобождает контакты, которые замыкают электрическую цепь лампы накаливания, подключенной к источнику питания. Лампочка загорается. Так как шар полупрозрачный, то свече­ние лампочки хорошо видно.

Вариант Б

Оборудование: груз наборный в 2 кг, штатив универсальный, шнур, полоска

бумаги, мешок с песком.

На прочном шнурке, пропущенном через кольцо штатива, подвешивают груз в 2 кг, состоящий из отдельных ци­линдрических гирь. На другом конце шнура делают петлю, которую зацепляют за крючок муфты на стержне штатива. Между гирями наборного груза закладывают полоску газет­ной или промокательной бумаги и свободный её конец проч­но зажимают в лапке штатива.    Отцепив петлю шнурка, медленно опускают груз. Последний натягивает и разрывает бумажную полоску. Из этого можно заключить, что бумаж­ная полоска была достаточно сильно прижата гирей.

Заменяют порванную полоску бумаги такой же целой полоской, отцепляют шнурок и отпускают его. Груз свобод­но падает, а бумажная полоска, освободившись, повисает на лапке штатива.

Опыт показывает, что при свободном падении давление гири на опору отсут­ствуем, т.е. гиря при падении находится в состоянии невесомости.

Опыт № 9

Центробежные механизмы в технике.

Оборудование: центробежная машина, центрифуга, центробежный регулятор, экран для подсвета.

1. Модель центрифуги (см. рис. 9) закрепляют в патроне центро­бежной машины. Перед демонстрацией центрифугирования в три одинаковые пробирки наливают мутную воду, полученную взбал­тыванием ее с зубным порошком, и все три пробирки показывают учащимся на фоне просвечивающего экрана. Оставляют одну про­бирку перед экраном, а две другие вставляют в держатели цент­рифуги и приводят машину на 1—2 мин. в такое быстрое враще­ние, чтобы пробирки приняли почти горизонтальное положение. После этого сравнивают на просвет мутную воду в контрольной пробирке с водой, которая была в центрифуге, и убеждаются, что вода после опыта стала значительно светлее, а частицы мела от­ложились на дне в виде тонкого непрозрачного слоя.