Ознакомление с содержанием темы школьного курса физики "Законы сохранения". Выполнение демонстрационных опытов "Полет ракеты", "Переход потенциальной энергии в кинетическую и обратно", страница 3

          В этом опыте затухание колебаний невелико. Поэтому на нем не следует пока останавливать внимание учащихся. Колебания гири надо прекращать раньше, чем станет заметным уменьшение амплитуды.

2.     Грузик, подвешанный на нити к раме классной доски, отклоняют на угол 45⁰     и наблюдают его колебания в плоскости, параллельной плоскости доски. Отмечают мелом нижнее и верхнее положения грузика и через эти метки прводят горизонтальные прямые.

   Отклоняют грузик до отмеченного верхнего уровня и пускают его. Грузик, пройдя через нижнее положение, вновь достигает прежнего уровня.

   Опыт повторяют, но в плоскости качаний маятника устанавливают задержку (к доске привязывают карандаш или иной стержень). Показывают, что в этом случае нить огибает задержку, но грузик поднимается на прежнюю высоту. Значит первоначальный запас энергии сохраняется  маятником при движении по любой траектории. Для демонстрации можно использовать маятник Галилея. (рис.3 )        

Опыт № 3

Изменение энергии тела равно совершенной работе.

Приборы и оборудование: динамометр пружинный, небольшой груз на нити, метр демонстрационный, штатив универсальный.

Несмотря на то, что продемонстрировать равенство количества превращенной энергии величине работы, совершенной при этом превращении достаточно сложно, вследствие наличия сил трения и неупругих деформаций, существует ряд опытов, позволяющих это сделать с определенной степенью приближения. К числу таких опытов относится следующий.

Динамометр зажимается в лапке штатива вертикально. К нему на нити подвешивается груз. Поднимите его ко втулке динамометpa вплотную и затем отпустите. При своем падении он растянет пружину динамометра. Повторяя опыт несколько раз для большей точности измерений, определяют максимальную величину силы, растягивающей пружину (F_max). Далее, при помощи демонстраци­онного метра измерьте расстояние,  пройденное указателем (х₁). По полученным данным определите работу растяжения пружины:                        

Затем оттягиваюг грузик вниз, пока динамометр не покажет значение F _max и измеряют высоту, с которой падал груз, т.е. расстояние от крючка груза до втулки динамометра (x₂).

Изменение энергии (а именно уменьшение потенциальной энергии груза) на­ходится по формуле:   ,      где Р - вес груза.

Если опыт поставлен так, что необратимые потери энергии пренебрежимо ма­лы,  то значения  и  должны быть приблизительно равны.

Опыт № 4

Закон сохранения момента количества движения.

Оборудование: прибор для демонстрации сохранения момента количества движения.

Прибор для демонстрации сохранения момента количества движения (рис. 5) подвешивают за крючок на штативе.

          Поднимая нижний шарнир, разводят грузы в стороны и приводят прибор в медленное вращение. Затем шарнир отпускают и тем самым сближают грузы. При этом момент инерции прибора становится значительно меньше и угловая скорость заметно возрастает.

          Снова разводят грузы и замечают, что угловая скорость уменьшается. Так повторяют опыт несколько раз.

          Делают вывод.

Опыт № 5

Зависимость давления от скорости потока жидкости и газа.

Вариант А (опыт не делать)

Приборы и оборудование: прибор для демонстрации зависимости давления те­кущей жидкости от сечения трубы (модель трубы разного сечения), оптическая ска­мья, сосуд с подкрашенной водой, резиновые трубки диаметром 7-8 мм, винтовой зажим, противень или низкий сосуд для сбора вытекающей из прибора воды.

Прибор предназначен для демонстрации (при помощи проекции ни экране) давления жидкости, протекающей по горизонтальной трубе с переменным сечением. Опыт проводится при установившемся (стационарном) давлении жидкости, нагляд­но подтверждая, что в узких сечениях трубы давление (при большей скорости течения) меньше, чем в широких сечениях.