SMARTexperiment - третій закон Ньютона

Схема досліду

Третій закон Ньютона

Якщо на замкнену систему тіл не діє жодна зовнішня сила, то сумарний імпульс p системи є величиною, що зберігається, а центр мас системи лишається сталим.

Якщо між тілами відбуваються лише пружні зіткнення, то зберігається й енергія. Якщо одне тіло діє силоюF на друге тіло, то на перше тіло діє протилежно напрямлена сила –F. Тут це показано на трьох дослідних установках.

Попередні знання

Учні мають бути обізнані з основними поняттями й термінами законів Ньютона та класичних рівнянь руху.

Принцип

Третій закон Ньютона називають також законом взаємодії. Він стверджує, що сила, з якою тіло A діє на тіло B, завжди супроводжується такою самою за модулем, але протилежно напрямленою силою, з якою тіло B діє на тіло A.

Навчальна мета

Третій закон Ньютона стверджує, що сила, з якою тіло A діє на тіло B, завжди супроводжується такою самою за модулем, але протилежно напрямленою силою, з якою тіло B діє на тіло A.

Завдання

Учні вимірюють сили у трьох дослідних установках за допомогою датчиків сили, потім під керівництвом учителя виявляють закономірності й виводять із них третій закон Ньютона. Насамкінець вони пояснюють побутову ситуацію, спираючись на здобуті знання.

• Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Коли кидаєш м'яч у стіну, під час удару м'яч діє на стіну силою. Це так звана дія (actio). Водночас і стіна діє на м'яч силою - протидією (reactio). Саме ця сила протидії й спричиняє відскок м'яча. За цим стоїть третій закон Ньютона.

1. Вимірювання сил за допомогою динамометрів.
2. Виявлення закономірностей і відкриття фізичного явища.
3. Пояснення життєвої ситуації за допомогою здобутих знань.

iOS

Android

Windows

Рисунок 1

Рисунок 2

• Пригвинти обидва датчики Cobra SMARTsense Force & Acceleration (датчики сили) за допомогою гвинтів із накаткою (рис. 1[1]) до основної плити (рис. 2[6]) і до повзунка (рис. 2[8]) (рис. 2).
• Встав датчик, змонтований на повзунку (рис. 2[8]), у видовжену напрямну рейку основної плити (рис. 2[6]).
• Жорстко закріплений датчик далі називатимемо датчиком A, а датчик, що сидить на повзунку, - датчиком B.

• Увімкни датчик сили, натиснувши й потримавши кілька секунд кнопку живлення.
• Після успішного вмикання побачиш, що блимає світлодіод.
• Запусти measureAPP. Торкнися вкладки «Датчики» і вибери датчик сили.

Вибір датчика в measureAPP

• Торкнися вкладки «Конфігурація» і вибери лише «Обнулити».
• Повтори ці кроки і для другого датчика сили.
• Насамкінець перемкнися на цифровий показ виміряних значень.

• Заміни гачки (рис. 2[7]) на однойменно обернені магніти (рис. 3).
  Увага: контргайки на гачках або на різьбових стрижнях затягуй лише злегка, від руки, без інструмента, інакше це може зруйнувати контргайки.
• Переконайся, що магніти на напрямній рейці розведені якнайдалі один від одного.
• Посунь магніт на повзунку в напрямку другого магніта. Спостерігай за виміряною силою і відпусти магніт на повзунку.
• Запиши силу, яку показують обидва динамометри після того, як магніти перестали рухатися, у рядок першого досліду в таблиці протоколу.

Рисунок 3

Вимірювання в measureAPP

• Заміни однойменно обернені магніти на різнойменно обернені (рис. 4).
  Увага: контргайки на гачках або на різьбових стрижнях затягуй лише злегка, від руки, без інструмента, інакше це може зруйнувати контргайки.
• Переконайся, що магніти на напрямній рейці розведені якнайдалі один від одного.
• Посунь магніт на повзунку в напрямку другого магніта. Спостерігай за виміряною силою і відпусти магніт на повзунку.
• Запиши силу, яку показують обидва динамометри після того, як магніти перестали рухатися, у рядок другого досліду в таблиці протоколу.

Рисунок 4

Вимірювання в measureAPP

• Заміни різнойменно обернені магніти на різьбові стрижні (рис. 1[2]). При цьому простеж за надійним різьбовим з'єднанням сполучної гайки (рис. 1[4]) (рис. 5).
  Увага: контргайки на гачках або на різьбових стрижнях затягуй лише злегка, від руки, без інструмента, інакше це може зруйнувати контргайки.
• Запиши силу, яку показують обидва динамометри, у рядок третього досліду в таблиці протоколу.

Рисунок 5

Вимірювання в measureAPP