Приложение (или свалка всякой всячины)

Эксперимент – непременный спутник человека на его жизненном и историческом пути.

Несмотря на предупреждение мамы, ребенок протягивает руку к огню – он сам должен убедиться, что эти желто-голубые язычки представляют опасность. На уроках рисования вы смешиваете краски, чтобы научиться получать необходимые цвета (специалистам это давно известно). В кабинете физики, взвешивая тело в воде, вы открываете для себя закон Архимеда. Ученые создают смелые гипотезы на основе информации, полученной при проведении экспериментов. Открывают законы, описывающие развитие окружающего мира.

ЭКСПЕРИМЕНТ (от лат. experimentum проба, опыт), метод познания, при помощи которого в контролируемых и управляемых условиях исследуются явления природы и общества.

В этой части нашего пособия ты найдешь подсказки для проектирования и сборки некоторых конструкций, которые помогут выполнить тебе то или иное задание. Бланки оформления результатов экспериментальных работ. Некоторую историческую и справочную информацию.

Что такое килограмм?

За величину килограмма комиссия приняла архивный килограмм, то есть массу 1,000028 кубического дециметра. воды при 4°С, а не уточненный вес кубического дециметра воды. При принятии такого определения, помимо разных других соображений, имелось в виду, что взвешивания могут производиться с несравненно большею точностью, чем определения объемов, почему было бы нецелесообразно величину, которая может быть установлена с большею точностью, выводить из данных, обладающих меньшею точностью.

За единицу массы принят килограмм — 1 кг.

Международный образец (эталон) килограмма хранится во Франции, в г. Севре, близ Парижа. С этого образца с большой точностью изготовлены копии для других стран.

Используются также другие, производные, единицы массы, например тонна (т), грамм (г), миллиграмм (мг).

Запомните, что в килограммах выражается только одна физическая величина — масса. Именно она в настоящее время обозначается на пакетах с продуктами, например, 500 г, 1 кг.

В принятой сегодня во всем мире системе единиц СИ за единицу силы принят 1Н (ньютон). Это такая сила, под действием которой тело массой 1кг (килограмм) за 1с (секунду) изменит скорость на 1м/с - 1Н (Ньютон).

Если говорить о весе, то на поверхности Земли с силой 1Н на неподвижную опору действует тело массой примерно 0,1 кг.

Подсказка к экспериментальной работе 1

Конструкция рычага

Цель: исследование конструкции рычага.

Приборы и материалы:

Однородные УСы в количестве 10 шт.

Стержень деревянный 300 мм

Цилиндрическая опора

Подставка

Линейка школьная 200 мм не менее, цена деления 1 мм

1. Пронумеровать УСы от одного до 10.

2. Соединить УС №1 и УС №2 стержнем.

3. На цилиндрической опоре (деревянный стержень), установленной на подставке (небольшие канавки выполнены для предотвращения скатывания стержня), уравновесить полученную сборку.

4. Измерить расстояния от точки опоры до центров УСов. Результаты измерений занести в таблицу.

5. Последовательно заменяя УС №2 на УС №3 и далее до УС №10 выполнить пункты 3 и 4.

6. Выписать наибольшее и наименьшее расстояния от точки опоры до центров Усов.

№№ опытов	Расстояние от УС №1 до точки опоры в мм	Расстояние от УС №№2,3…10 до точки опоры в мм
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.

Попробуйте проделать тоже самое с УСами, снабженными вставками. Сравните результаты.

Конструкция, которую вы исследовали, называют рычагом. Важнейшей его характеристикой являются расстояния от точки опоры до точек приложения сил. В нашем случае – до центров Усов. Эти расстояния называют плечами рычага.

Экспериментальная работа 2

Свойства рычага

Цель: - установить соотношение между длинами плеч рычага и величинами уравновешенных грузов;

- проградуировать (прокалибровать) коромысло весов (рычаг).

Приборы и материалы:

Однородные УСы

Стержень деревянный 300 мм

Стержни короткие соединительные

Цилиндрическая опора

Подставка

Линейка 300 мм, цена деления 1 мм

1. Соединить УС №1 и УС №2 стержнем.

2. На цилиндрической опоре, установленной на подставке, уравновесить полученную сборку.

3. Измерить расстояния от точки опоры до центров УСов. Результаты измерений занести в таблицу.

4. На одном из УСов перпендикулярно оси стержня закрепить второй УС, уравновесить полученную сборку на цилиндрической опоре, замерить плечи рычага, результаты измерений занести в таблицу.

5. Выполнить пункт 4 с тремя и четырьмя УСами.

6. Сравни соотношения сил и плеч для уравновешенного рычага.

Так как УС мы приняли за единицу веса, то и силу, с которой мы воздействуем, на рычаг будем измерять в УСах. Силу в физике принято обозначать F, вес Р (в нашем случае F = Р,) а длину плеча рычага - l. Не будем отходить от этого правила.

№№ опытов	Рл, УС	lл, мм	Рп, УС	lп, мм
1.	1		1
2.	1		2
3.	1		3
4.	1		4

Вывод: условие равновесия рычага – действующие силы обратно пропорциональны длинам плеч.

Примечание: произведение силы, вращающей тело, на ее плечо называют моментом силы М=F×l

Таким образом, зная длины плеч и уравновешивающую силу (вес), мы всегда можем найти величину неизвестной силы (веса).

Экспериментальная работа 3

Определение веса тела на рычажных весах с подвижной точкой опоры.

Цель: определить вес предметов, применив проградуированный с эталонным грузом стержень, а также расчетным путем, используя условие равновесия рычага.

Приборы и материалы:

УС – эталон

Стержень деревянный 300 мм

Цилиндрическая опора

Подставка
Линейка 300 мм, цена деления 1мм

Взвешиваемые предметы: кольцо с винтовым креплением, динамометр растяжения (50Н)

1. На одном конце стержня закрепить УС, а на другом подвесить динамометр.

2. На Цилиндрической опоре, установленной на подставке, уравновесить сборку.

3. Измерить плечи рычага. Результаты занести в таблицу.

4. Заменить динамометр кольцом с винтовым креплением и выполнить пункты 2 и 3.

Рл, УС

lл, мм

lп, мм

, УС

Дополнительное задание: определить вес самого стержня.

Подсказки для градуировки "древнеримского безмена"

Подсказки сборщикам урожая