151681 (598949), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

У всіх випадках, для того, щоб вивести тіло з стану спокою, на нього повинне подіяти яке-небудь інше тіло, або, як кажуть, на тіло повинна подіяти сила.

Часто доводиться спостерігати, як рухається велосипедист, не працюючи педалями. Досить довго рухається автомобіль після вимкнення двигуна. Куля, виштовхнута з рушниці пороховими газами, продовжує рух і поза рушницею, де на неї вже не діють порохові гази.

Однак зрештою всі згадані тіла з часом зупиняються. Чому? Щоб відповісти на це запитання, виконаємо дослід.

Установимо похило на столі дошку. На невеликій відстані від кінця дошки насиплемо купку піску. На похилу дошку ставимо візок. Візок скочуючись, потрапляє у пісок і швидко зупиняється /мал. 65а/. Вирівнявши пісок, знову пускаємо візок по дошці з попередньої висоти. Тепер візок проходять більшу відстань по столу /мал. 65б/. Якщо ж зовсім прибрати пісок з шляху візка, то до зупинки він пройде ще більшу відстань /мал. 65в/.

Отже, чим менша дія іншого тіла на візок, тим довше зберігається його рух, тим цей рух ближчий до рівномірного.

Прикладом руху тіл при наявності дуже малого опору може бути рух штучних супутників Землі. Верхні розріджені шари атмосфери чинять незначний опір їх рухові, тому супутники можуть обертатись навколо Землі тривалий час.

Якби перешкод рухові зовсім не було, то будь-яке тіло, при­ведене в рух, продовжувало б рухатися як завгодно довго.

Спостереження показують, що тіло, яке рухається прямолінійно, саме по собі не може змінити і напрям свого руху. Велосипедист, повертаючи руль, змінює напрям руху коліс велосипеда.

Отже, тіло, яке перебуває в спокої, само собою /без дії на нього інших тіл/ не може почати рухатися, а рухоме тіло само собою не може ні зупинитися, ні змінити напряму свого руху.

Властивість тіла зберігати стан спокою або прямолінійного рівномірного руху називається інерцією тіла.

(Інерція — латинське слово, означає "нерухомість").

Автомобіль з вимкненим двигуном зберігав би швидкість свого руху. Але на нього діє сила тертя, тому швидкість його зменшується і він поступово зупиняється. Шлях, що його проходять автомобіль після вимкнення двигуна до повної зупинки, називається гальмівним шляхом. Наприклад, автомобіль “Таврія”, що рухається по асфальто­вому шосе зі швидкістю 50 км/год, після вимкнення двигуна пройде до повної зупинки 355 м. Ця відстань і буде гальмівним шляхом. Якщо навіть загальмувати колеса автомобіля, то все-таки деякий час він буде рухатися, ковзаючи колесами по дорозі.

Переходити дорогу перед рухомим транспортом дуже небезпечно, бо жодну машину не можна вмить зупинити.

У розглядуваних прикладах: ми часто вживали слово сила тертя, сила опору повітря, сила тяжіння. Отже, причиною зміни швидкості тіл є дія інших тіл.

Сила — причина зміни швидкості тіла.

Пасажир у машині, вагоні, човні при кожному сповільненні руху нахиляється вперед, при кожному прискоренні руху відхиляється назад, при кожному повороті відхиляється до зовнішнього боку кривизни шляху.

Предмети, що їх викидають з літака, вагона, спершу летять за нами, але під впливом сили тяжіння відхиляються від прямолінійно­го шляху.

1. Чому швидкість тіл змінюється? Наведіть приклади.

2. Як рухалося б тіло, якби на нього не діяли інші тіла?

3. Що називається інерцією?

4. Що називається силою?

5. На малюнку 66 показано спосіб насаджування молотка на рукоятку. Поясніть його.

6. На малюнку 67 показано як можна надати залізку рубанка потрібного положення. Чому від удару по залізку воно входить у рубанок, а від удару по колодці — виходить з нього?

7. У який бік падає людина, яка спіткнулася? яка посковзнулася?

8. Як змінилась швидкість руху вагонів, зображених на малюнку 68?

9. Як вистрибувати з вагона, який швидко рухається?

10. Що треба робити при швидкій їзді на велосипеді на поворотах?

25 ВЗАЄМОДІЯ ТІЛ.

Ще раз розглянемо чому тіло починав рухатись або змінить свою швидкість.

На мал.69а зображено візок з прикріпленою до нього пружною пластинкою. Пластинку зігнуто і зв’язано ниткою. Візок перебував у спокої відносно стола. Чи почне він рухатися, якщо пластинка ви­прямиться? Перепалимо нитку. Пластинка різко випрямляється, але візок залишається на попередньому місці /мал. 69б/.

Тепер з другого боку від пластинки поставимо ще один такий самий візок /мал. 70а/. Коли перепалити нитку, обидва візки поч­нуть рухатися і роз'їдуться в різні боки /мал. 70б/. Ми бачимо, щоб змінити швидкість візка, потрібне друге тіло — другий візок.

Раз обидва візки стали рухатися відносно стола, то вони обидва подіяли один на одного.

Отже, дія тіла на інше тіло не може бути односторонньою. Обидва тіла діють одне на одне - вони взаємодіють. Так, наприклад, куля перед пострілом перебуває в спокої відносно рушниці. Під час пострілу куля й рушниця взаємодіють і рухаються в різні боки. Від­бувається явище відбою.

Коли людина, що сидить у човні, відштовхує від себе рукою інший човен, то і її човен також починає рухатись у протилежний бік.

Людина стрибає з човна на берег /мал. 72/. Людина став на край. човна і відштовхується від нього, тобто штовхає його назад. При цьому човен діє на людину і вона набуває швидкості в напрямі до берега. Дія людини на човен проявляється в тому, що він відходить у бік, протилежний стрибку.

На мал. 73 зображено два хлопчики, які стоять на візках. У рухах у них вірьовка. Коли хлопчики натягують вірьовку, то обидва вони разом з візками почнуть рухатись назустріч один одному. Сили, які при цьому прикладені до хлопчиків, виявляються завжди рівними і протилежно напрямленими, незалежно від того, як хлопчики на­тягують вірьовку (діюча і протидіюча сила).

Отже, в усіх випадках сили, з якими два тіла діють одне на друге, рівні за величиною і протилежні за напрямом.

Ноги людини і тварин, ведучі колеса автомобіля і тепловоза при русі відштовхуються від землі, гребний гвинт пароплава — від води, птах і гвинт літака під час польоту — від повітря. У всіх таких випадках. відштовхуюче і відштовхуване тіла починають рухатися в протилежних напрямах.

Сили дії і протидії завжди рівні і протилежно напрямлені, але ніколи одна одну не зрівноважують, оскільки вони прикладені до різних тіл.

Якщо кінь везе воза, то це не означає, що сила, з якою він тягне воза, більша від сили, з якою віз тягне коня у протилежну сторону. Ці сили рівні за величиною. Але ні кінь, ні віз, внаслідок самої тільки взаємодії один з одним, не можуть почати рухати­ся обидва в одному і тому ж напрямі. Для цього необхідна третя сила, прикладена одночасно і до коня, і до воза. Така сила виникав при взаємодії коня з Землею. Кінь підковами відштовхує Землю в одну сторону, а Земля штовхає коня з возом у другу.

1. Опишіть досліди, які показують, що тіла починають рухатися Тільки тоді, коли вони взаємодіють з іншими тілами.

2. Наведіть приклади, які показують, що внаслідок взаємодії змінюються швидкості обох тіл.

3. Опишіть явища взаємодії на прикладі, зображеному на малюнку 72.

4. Порівняйте явища, зображені на мал. 70 і 71.

МАСА ТІЛА. ВАГА ТІЛА. ДИНАМОМЕТР

На попередньому уроці ми проводили дослід з двома однаковими візками. Їхні швидкості були однаковими.

Проведемо такий самий дослід з різними візками /мал.74/. Після перепалення нитки пластина випрямляється, візки взаємодіють і їхні швидкості змінюються. Візки роз’їжджаються з різними швидкостями. Це тому, що візки мають різні маси. Той візок, що рухається з більшою швидкістю має меншу масу. Якщо швидкість першого візка у 2 рази більша, ніж другого, то маса першого у 2 рази менша, ніж маса другого.

При пострілі з рушниці порохові гази і рушниця після взаємодії рухаються в протилежні сторони (відбій). Тому, що маса рушниці набагато більша від маси кулі, то швидкість рушниці менша. Якщо маса човна, з якого стрибає людина, у 5 разів більша за масу людини, то швидкість човна буде у 5 разів менша.

Вивчаючи взаємодію тіл, ми ознайомились з фізичною величиною, яка називається масою тіла. Порівнювати маси тіл можна за швидкостями, яких набувають внаслідок взаємодії тіла, якщо до взаємодії вони були у спокої.

За одиницю маси взято кілограм — 1кг. Міжнародний зразок /еталон/ кілограма зберігається у Франції, в м. Севрі, поблизу Парижа. 3 цього зразка з великою точністю виготовлено копії для інших країн. /Мал. 75/.

Порівнюючи швидкості, набуті тілами, які перебувають у спокої, внаслідок взаємодії, можна визначити, у скільки разів маса одного тіла більша за масу другого. Цим способом можна виміряти масу тіла, якщо маса одного з тіл, які взаємодіють, відома.

Масу тіл можна визначити за допомогою важільних терезів /мал. 76/.

Коли тіло ставлять на опору, то стискається не тільки опора, а й тіло, яке притягується Землею. Деформоване, стиснуте тіло тисне на опору. Так само, коли тіло підвішене, то деформується не тільки підвіс, а й саме тіло. Деформоване /розтягнуте/ тіло, деформує /розтягає/ підвіс.

Силу, з якою тіло внаслідок притягання до Землі діє на горизонтальну опору або вертикальний підвіс, називають вагою тіла.

Треба розрізняти силу тяжіння, яка діє на тіло, і вагу тіла. Сила тяжіння діє на саме тіло, а вага цього тіла діє на опору або підвіс. /Мал. 77/.

Вага — це сила, прикладена не до тіла, а до опори.

Існує два способи зважування тіл: 1(на пружинних терезах) і 2 (на важільних терезах). Обидва ці способи принципіально різні.

Якщо вимірювати пружинними терезами вагу одного і того ж тіла на різних висотах над поверхнею Землі, то можна помітити, що із збільшенням висоти вага тіла зменшується. Це зменшення ваги не велике, але однакове для всіх тіл. При підніманні на 1 км вага зменшується на 0,0003 своєї величини.

Так само вага тіла змінюється залежно від географічної широти місцевості: в міру наближення до екватора вага тіла зменшується. Всяке тіло, перенесене з полюса на екватор, зменшується у вазі приблизно на 0,006 його ваги на полюсі.

Якщо тіло зважувати на важільних терезах, то в будь-якому місці ми матимемо завжди один і той же результат. Важільні терези показують масу тіла. Маса тіла ніколи не змінюється.

У місці зберігання еталона маси /Севрі/ числове значення ма­си тіла дорівнює числовому значенню його ваги. І кг = І кГ. В інших місцях на Землі цього збігу не буде.

На Місяці вага тіла зменшується у 6 разів, бо сила тяжіння Місяця у 6 разів менша, ніж сила тяжіння Землі.

Динамометром називають прилад для вимірювання сили (від грецьких слів динаміс — сила, метрео — вимірюю).

Будова найпростішого /пружинного/ динамометра грунтується на порівнянні будь-якої сили з силою пружності пружини. На дощечці, обклеєній білим папером, закріплюють пружину, яка закінчується внизу стержнем з гачком /мал.78/. До верхньої частини стержня прикріплюють покажчик. При нерозтягнутій пружині покажчик показує нульову позначку. До гачка підвішують тягарець в 100г. Пружина розтягнулася. Проти покажчика пишуть 100г, потім 200г і т.д. Відстані між поділками 0 і 100; 100 і 200; 200 і 300 і т.д. треба поділити на 10 однакових частин. Проградуйована пружина й буде найпростішим динамометром. (Проградуювати прилад - значить нанести на нього шкалу з поділками).

Для вимірювання м’язової сили руки при стисканні кисті в кулак застосовують ручний динамометр — силомір /мал. 79/. Для вимірювання сили тяги трактора — тяговий динамометр /мал.80/.

1. Опишіть дослід на взаємодію двох різних візків.

2. Який з цих візків мав більшу масу?

3. Що взято за одиницю маси?

4. Що називається вагою тіла?

5. У чому відмінність ваги тіла від сили тяжіння, що діє на тіло? На які тіла діє кожна сила?

6. Розповісти про будову динамометра.

Лабораторна робота

27 ГРАДУЮВАННЯ ПРУЖИНИ Й ВИЗНАЧЕННЯ ВАГИ ТІЛА З ДОПОМОГОЮ ДИНАМОМЕТРА

Мета роботи — навчитися градуювати пружину, виготовляти шкалу з ціною поділки 10г і за її допомогою визначати вагу тіла.

Прилади і матеріали — динамометр, шкалу якого закрито папером, набір тягарців масою по 100г, штатив з муфтою, лапкою і кільцем.

Вказівки до роботи.

1. Закріпіть динамометр із закритою шкалою вертикально в ланці штатива. Позначте горизонтальною рисочкою початкове положення покажчика динамометра: — це буде нульова поділка шкали.

2. Підвісьте до гачка динамометра тягарець масою 100г. Нове положення покажчика динамометра також позначте горизонтальною рискою на папері.

З. Підвішуйте до динамометра другий, третій і четвертий тягарці такої самої маси /100г/, щоразу позначаючи рисочками на папері положення покажчика /мал.37/.

4. Зніміть динамометр із штатива і проти горизонтальних рисочок, починаючи з верхньої, поставте числа 0,100,200,300,400. Над. числом 0 пишіть г.

Характеристики

Список файлов книги