Ознакомление с содержанием раздела "Динамика" в основной и старшей школе. Выполнение демонстрационных опытов "Первый закон Ньютона", "Сравнение масс тел", "Второй закон Ньютона", страница 4

Правило сложения двух сил, направленных под углом друг к другу, выведено и записано выше в опытах, исходя из определения равнодействующей как силы, эквивалентной по своему действию двум данным силам. Мерой действия служила де­формация пружины.

Проведенный опыт может служить достаточным основанием для введения по­нятия уравновешивающей силы. В описанном опыте сила натяжения пружины является уравновешивающей силой по отношению к двум составляющим или к их равно­действующей.

Опыт № 5

Третий закон Ньютона.

Вариант А

Один из демонстрационных динамометров укрепите в штативе. Подействуйте на динамометр рукой. Динамометр покажет силу, с которой вы действуете на него. Возьмите второй динамометр в руки и растягивайте пружину первого динамометра вторым динамометром. Второй динамометр покажет силу, с которой первый динамометр действует на вас.

Сделайте вывод.

Вариант Б

          Укрепите два динамометра на одном штативе друг над другом (как показано на рисунке 5). На вторую площадку нижнего динамометра поставьте сосуд с водой. К нижнему крючку верхнего динамометра привяжите тело достаточно большого объёма.

          Погрузив тело в сосуд с водой, стоящий на нижнем динамометре, покажите, что вода и тело взаимодействуют с равными и противоположно направленными силами.

          Опыт № 6

          Зависимость дальности полёта тела от угла бросания.

Вариант А

Оборудование: баллистический пистолет, штатив.

Баллистический пистолет устанавливают в штатив на табуретке или стуле рядом со столом так, чтобы дуло находилось на 1-2 см выше края стола. Меняя угол наклона прибора и поверхности стола убедитесь, что наибольшая дальность полета снаряда достигается при установлении ствола пистолета под углом 45°.

Вариант Б

Оборудование: метр демонстрационный, бачок водонапорный с резиновой трубкой и наконечником, столик подъемный, штатив универсальный, кювета для опытов с водой.

Установка для проведения опыта изображена на рисунке. Наконечник для получения водяной струи представляет собой металлическую трубку, закрытую с одного конца, с отверстием около 1 мм, просвер­ленном на её боковой поверхности. Наконечник  через  эбонитовый кран соединяют резиновой трубкой с водонапорным бачком и зажима­ют в горизонтальном положении в муфте штатива. .Демонстрацион­ный метр устанавливают горизон­тально в двух таких же муфтах, располагают его так, чтобы нуле­вое деление шкалы было против наконечника.

   Открыв кран, повертывают наконечник, добиваясь  наибольшей дальности вытекания струи. Затем наконечник зажимают в муфте и устанавливают водонапорный бак на такой высоте, чтобы даль­ность падения воды равнялась 60 см (число, удобное для деления на 2 и 4), и закры­вают кран. На этом заканчивается подготовка установки.

   В начале демонстрации струю направляют горизонтально, затем постепенно увеличивают угол наклона к горизонту от 0 до 90⁰. Обращают внимание, что при уве­личении угла дальность полета струи сначала возрастает, а затем начинает убывать, и при угле в 90⁰ равна нулю. Высота же непрерывно увеличивается и достигает макси­мума при угле 90⁰.

Повторяя отдельные этапы опыта, устанавливают, что наибольшая дальность достигается при угле 45⁰ . Когда струя направлена вертикально вверх, высота подня­тия достигает максимальной величины и равна половине максимальной дальности.

          Опыт № 7

          Изменение веса тела при равнопеременном движении.

Оборудование: динамометры демонстрационные, грузы наборные в 1 кг и 2 кг, штатив универсальный, нить длиной 1,5 метра, небольшой мешок с песком.

          Установка для проведения опыта изображена на рисунке. Чтобы нить, перекинутая через блоки, не стягивала стержни динамометров, между стержнями необходимо поставить распорку из проволоки. Концы распорки надо согнуть колечком и надеть на стержни поверх блоков. Очевидно, в этой установке натяжение горизонталь­ного участка нити будет влиять на показания динамометров, поэтому каждый из них будет измерять силу натяжения нити с висящим на ней грузом, т.е. вес груза. Пока более тяжелый груз стоит на столе, оба динамометра будут показывать вес левого груза, т.е. 6 Н.