Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Физика arrow Демонстрационные эксперименты по общей физике

2. ЛЕКЦИОННЫЕ ДЕМОНСТРАЦИИ ПО МЕХАНИКЕ

2.1. Инерция

Несмотря на то что большинство людей чувствует (хотя и не всегда понимает), что такое инерция, на лекциях по механике имеет смысл показать классические опыты, демонстрирующие инерцию. И, главное, — не только показать, но и обсудить их.

Среди таких классических опытов в первую очередь надо назвать выдергивание бумажного листа из-под бутылки с водой (рис. 2.1), выбивание спичечного коробка из-под фужера и другие, которые запоминаются на всю жизнь и прочно ассоциируются с понятием инерции тел[1]. Однако если попросить студентов объяснить увиденное, то далеко не все смогут это сделать. Нужно обязательно показать, что если бумажку или скатерть тянуть медленно, то все стоящие на них предметы будут перемещаться вместе с ними. Но ведь силы, действующие на эти предметы, одинаковы, если мы тянем бумажку или скатерть быстро или медленно. Значит, все дело в том, что при быстром выдергивании время воздействия на предметы очень маленькое и им, предметам, передается маленький импульс, недостаточный, чтобы изменить их скорость. Поэтому предметы остаются в состоянии покоя. Вот если бы бумажка или скатерть были бесконечными, то, даже двигаясь быстро, они сообщили бы предметам определенную скорость.

Выдергивание бумажки Рис. 2.2. Удар по деревянной

Рис. 2.1. Выдергивание бумажки Рис. 2.2. Удар по деревянной

из-под бутылки с водой палочке, опирающейся на фужеры

с водой

Другой классический демонстрационный опыт заключается в ударе по деревянной палочке, опирающейся на два фужера с водой. Если по этой палочке резко ударить тяжелым железным стержнем, то деревянная палочка сломается, а фужеры даже как бы и не почувствуют удара (рис. 2.2). Показывая этот опыт, демонстратор должен проявить смелость и уверенность, иначе придется убирать со стола разбитые фужеры.

Можно закрепить деревянную палочку в двух массивных металлических цилиндрах и подвесить эти цилиндры на тонких слабых ниточках (рис. 2.3). Очевидно, что если мы будем тянуть за деревянную

Деревянная палочка на двух тонких нитях

Рис. 2.3. Деревянная палочка на двух тонких нитях

Рис. 2.4. «Нить прочнее проволоки» палочку вниз, то прежде всего порвутся ниточки (можно это проделать, если есть время). Но если ударить по палочке тяжелым железным стержнем, то сломается палочка, а ниточки останутся целыми. Почему? Быстрое воздействие на палочку не успевает сдвинуть цилиндры, в которых она закреплена, а значит, и на ниточки сила практически не действует. В [2] предлагается вместо металлических цилиндров взять бумажные кольца и на них подвесить деревянную палочку. При резком ударе по палочке она ломается, а с бумажными кольцами ничего не случается. Но этот опыт требует сноровки.

Еще один вариант лекционной демонстрации инерции показан на рис. 2.4. Тяжелый шар подвешен на тонкой нити. В нижней части шара имеется крючок, к которому привязана тонкая проволочка (она, конечно, гораздо прочнее нити). К проволоке привязан металлический стержень (например, круглый напильник). Если медленно потянуть за шар, то оборвется нитка. А если ударить по напильнику тяжелой металлической палкой, то оборвется проволочка!

  • [1] В одной телевизионной передаче демонстратор выдергивал скатертьс полностью сервированного стола, на котором стояли вазы с салатами, винов фужерах, стаканы с соком. Такой эксперимент требует серьезной тренировкии подбора объектов для демонстрации.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы