Динамометры

В предыдущей части нашей истории мы узнали о том, как возникла у людей потребность в определении веса различных предметов, и как она, эта потребность, удовлетворялась. Познакомились также с некоторыми основными принципами построения технологических систем для определения веса.

Говоря о весе и взвешивании очень важно помнить, что до не столь отдаленного времени люди не различали вес тела (силу, с которой она действует на опору) и количество вещества, из которого оно состоит (массу).

Пользуясь лифтом, мы замечаем, что вес сумки, которую держим в руках, меняется в периоды разгона и торможения. Однако, количество вещества, из которого изготовлена она и находящиеся в ней предметы, вряд ли при этом изменилось.

Что все-таки для нас важно – количество картошки в сумке, или с какой силой сумка с картофелем руку оттягивает?

Камень в воде весит меньше, чем на воздухе. Воздушный шар, наполненный горячим воздухом, не давит на опору, а старается ее поднять. На космической станции, вращающейся вокруг Земли, тела вообще не имеют веса.

Спасаясь от хищников, наши отдаленные предки забирались на деревья. Но любопытство, желание пощекотать свои нервы и подразнить оставшегося без обеда (или ужина) зверя, заставляли их спускаться на нижние ветки и, раскачиваясь, восторгаться своей ловкостью и бесстрашием.

Если же рядом усаживался второй бессовестный зверек, то дразнить тигра становилось интереснее. И чем больше собиралась компания, тем было веселее, только вот ветка опускалась все ниже и ниже…

Задание 14

1. Почему с каждой добавившейся обезьяной ветка опускается?

2. Как будет зависеть величина, на которую ветка опустится, от количества обезьян, от расстояния между ними и стволом дерева?

3. Что произойдет, если обезьяны покинут ветку?

Такое свойство многих природных, а позднее искусственных материалов, как упругость люди заметили давно. Однако использовать его в средствах измерения, да и вообще в точных устройствах, смогли относительно недавно.

Упругость – Свойство тела восстанавливать свою форму и объем (твердые тела) или только объем (жидкости и газы) после прекращения действия внешних сил или других причин, вызвавших деформацию тела (изменение формы и объема).

Задание 15

1. Назови несколько природных явлений, в которых проявляется упругость.

2. В каких устройствах древности это свойство тел использовалось?

3. Почему раньше это свойство материалов люди не использовали в технологических системах для определения веса?

Задание 16

Посмотри внимательно на рисунок.

1. Можем ли мы назвать закрепленную в стене полоску стали, из которой изготовлена линейка, технологической системой, преобразующей силу в перемещение?

2. Если да, то, что будет входом, процессом, выходом?

Составь в тетради таблицу и заполни ее.

Вход

Процесс

Выход

Опиши получившийся преобразователь блок-схемой. Только в тетради, книжку не пачкай!

3. От чего будет зависеть величина, на которую опустится незакрепленный край линейки?

Как-то зимой, наблюдая за синицами, ребята сделали кормушку, насыпали туда пшена, семечек, хлебных крошек, сухариков и повесили на ветку. Ветку выбрали тонкую, чтобы кошка не залезла. Когда птицы прилетели на обед, то ветка вместе с кормушкой опустилась так низко, что соседский кот, сидевший у подъезда, радостно замурлыкал…

Что можно посоветовать ребятам?

Задание 17

Самая распространенная упругая деталь – винтовая пружина.

1. Сделай в тетради эскиз пружины. Укажи, какие ее характеристики ты считаешь самыми важными.

2. Как и чем их можно измерить?

3. В каких предметах из набора она используется? Как они называются? Почему именно так?

Динамометр (силомер) – измерительное средство для определения величины силы.

Воспоминания о лете

Хорошо у бабушки на даче, особенно в конце лета. Яблоки, сливы, кабачки. В это время мы всегда к ней приезжаем помочь урожай собрать, к зиме все подготовить. А в этом году тыквы уродились - одна другой краше и больше…

Попросила нас бабушка убрать тыквы, которые больше 5 кг в погреб (у нее там все хранится до следующего лета). Остальные же оставить на террасе – она их всегда с собой берет, когда в гости едет.

В сарае мы нашли большую коробку с гирями, но весов не было нигде. Когда наши поиски переместились в мастерскую, то мне на глаза попался ящик с пружинами и длинными узкими стальными пластинами, папа назвал их - рессоры.

Все нормально, можешь начинать работать, - сказал папа.

Как была решена проблема?

Экспериментальная работа 5

Градуировка шкалы упругого элемента и взвешивание.

Выполни работу, используя подсказки из приложения.

Воспоминание о лете - 2

Вернувшись домой, я с гордостью рассказал о своем научно-техническом достижении товарищу. А в ответ услышал не менее интересную историю. Начало ее во многом было похожее: те же тыквы, кабачки, патиссоны, а вот дальше…

Не было у них на даче ящика с гирями, не было пружин, а нашлись только небольшие домашние весы. Добавив к ним простое приспособление, сделанное из подручных материалов, мой приятель справился с этой, на первый взгляд, неразрешимой проблемой.

Экспериментальная работа 6

Взвешивание с использованием рычага второго рода

Не можешь сообразить сам - воспользуйся подсказкой на странице 52 Приложения пособия Взвешивание.