Інформація для вчителів
Опис
Експериментальна установка
Вага тіла визначається з його маси та прискорення під дією сили тяжіння :
Це сила, яка напрямлена до центру Землі. Простіше кажучи, ця сила завжди діє в напрямку Землі, незалежно від того, в якій точці земної кулі Ви знаходитесь.
Прискорення вільного падіння становить близько .
На відміну від цього, прискорення вільного падіння на Місяці та Юпітері становлять приблизно та , що пояснюється різною масою Місяця і Юпітера порівняно із Землею.
Додаткова інформація для вчителів (1/2)
попередні
знання
Передбачається, що учні виконали експеримент "Вимірювання сили" і зрозуміли встановлені співвідношення.
Одиниця вимірювання сили - це 1 Ньютон :
Науковий принцип
Добуток маси тіла на прискорення вільного падіння називають силою тяжіння (вагою) тіла .
Додаткова інформація для вчителів (2/2)
Мета навчання
Учні повинні отримати уявлення про залежність від положення та регулювання динамометрів. Крім того, учні дізнаються, що вага тіла пропорційна його масі.
Завдання
Динамометр, відрегульований у вертикальному положенні, використовується для визначення ваги різних тіл.
Правила техніки безпеки
Інструкції з техніки безпеки
До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів на уроках з природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Космонавт на Місяці
Як відомо, для кожного тіла може бути визначено масу . Ця маса не залежить від того, перебуваєте на Землі чи на Місяці. То чому ж людина може стрибнути набагато вище і далі на Місяці, ніж на Землі?
Причиною цього є місцеве гравітаційне поле. Завдяки силі гравітації ми постійно прискорюємося до Землі, оскільки на нас діє так звана сила тяжіння. На Місяці ця сила менша за рівної маси, ніж на Землі.
Вага тіла, яка залежить від його маси, є однією з основних понять фізики. У цьому експерименті Ви дізнаєтесь, як її визначити.
Завдання
У цьому експерименті Ви ознайомитеся із залежністю сили від положення та регулюванням динамометрів. За допомогою динамометра, відрегульованого у вертикальному положенні, можна визначити вагу різних тіл.
Матеріал
| Позиція | Матеріал | Пункт №. | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Основа штатива, PHYWE | 02001-00 | 1 |
| 2 | Штативний стрижень, нерж. ст., з отвором, l=100 мм | 02036-01 | 1 |
| 3 | Штативний стрижень, нерж. ст., l=600 мм, d = 10 мм | 02037-00 | 1 |
| 4 | Подвійна муфта | 02043-00 | 1 |
| 5 | Тримач для важків із прорізами, 10 г | 02204-01 | 1 |
| 6 | Гиря, 10 г, срібло/бронза | 02205-03 | 4 |
| 7 | Гиря, 50 г, срібло/ бронза | 02206-03 | 1 |
| 8 | Динамометр, прозорий, 1 Н | 03065-02 | 1 |
| 9 | Тримач для динамометра | 03065-20 | 1 |
Підготовка (1/5)
З'єднайте між собою два розділені штативні стрижні в один довгий стрижень довжиною 60 см.
Штативні стрижні з різьбою
Підготовка (2/5)
Монтаж основи штатива
Основа штатива з штативним стрижнем
З 'єднайте дві половини основи штатива з довгим штативним стрижнем довжиною 60 см.
Підготовка (3/5)
Вставка тримача динамометра в короткий стрижень
Вставте тримач динамометра в глухий отвір короткого стрижня.
Підготовка (4/5)
Подвійна муфта з тримачем
Затисніть короткий стрижень у подвійну муфту.
Підготовка (5/5)
Регулювання динамометра
Примітка:
Затисніть динамометр вертикально в тримачі динамометра. За необхідності відрегулюйте нульове положення за допомогою регулювального гвинта.
Виконання роботи (1/3)
Експериментальна установка
- Підвісьте на динамометр тримач для важків масою і виміряйте вагу , що діє на тримач.
- Помістіть на тримач для важків чотири прорізні тягарці по 10 г і тягарець по 50 г у різних комбінаціях і поступово збільшуйте загальну масу до 100 г з кроком у десять разів. Кожного разу зчитуйте показання динамометра та записуйте всі виміряні значення в таблицю 1 протоколу.
Виконання роботи (2/3)
Прикріпіть тягарець з прорізами до тримача
- Щоб прикріпити прорізний тягарець на тримач, помістіть прорізний тягарець на верхню частину тримача і дайте йому сповзти вниз.
Виконання роботи (3/3)
Щоб розібрати основу штатива, натисніть на внутрішні кнопки посередині і потягніть у різні сторони.
Розбирання основи штатива
Протокол
Таблиця
Запишіть виміряні значення в таблицю.
м = 10 гр: F [N]:
м = 60 гр: F [N]:
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
м = 20 гр: F [N]:
м = 70 гр: F [N]:
м = 30 гр: F [N]:
м = 80 гр: F [N]:
м = 40 гр: F [N]:
м = 90 гр: F [N]:
м = 50 гр: F [N]:
м = 100 гр: F [N]:
Завдання 1
Питання
Завдання 2
Питання
Завдання 3
Питання
Експериментальна установка
Завдання 4
Питання
Завдання 6 - додаткове завдання
Додаткове завдання
Коефіцієнт пропорційності g на діаграмі до таблиці 1 являє собою прискорення вільного падіння, а саме прискорення, зумовлене гравітацією. Одиниця сили в системі СІ: 1 Н = 1 кг · м/с^2. Вставте слова в тексті в потрібне місце Прискорення вільного падіння на Землі g_З = ____. Місяць, однак, має прискорення вільного падіння близько g_M = ____. На планеті Юпітер гравітаційне прискорення становить близько g_Ю = ____.