Вимірювання сили тяжіння з Cobra SMARTsense

Схема досліду

У цьому досліді учні спостерігають силу, яку показує датчик сили Cobra SMARTsense, коли підвішувати різні маси.

При цьому вони з'ясовують, по-перше, що сила тяжіння підвішених мас зростає зі збільшенням маси, а по-друге, що дія сили оборотна. З результатів вимірювань вони роблять висновок, що сила тяжіння пропорційна до підвішеної маси; так вони вже в загальних рисах знайомляться із законом Гука.

Крім того, вони вчаться поводитися з датчиком сили SMARTsense, розуміють зв'язок між показаною силою і підвішеною масою і можуть застосувати ці знання в наступних дослідах.

Попередні знання

• Важливо ввести поняття "маса" замість "вага", щоб уникнути плутанини із "силою тяжіння".
• Одиниця сили "ньютон" (1 Н) має бути відома й застосовна.
• Учні мають уміти описувати пропорційні залежності на прикладі закону Гука.

Принцип

У цьому досліді учні й учениці мають власними вимірюваннями виявити пропорційність між силою тяжіння і підвішеними масами (закон Гука).

Крім того, вони мають повправлятися в роботі з датчиком сили SMARTsense.

Навчальна мета

• Сила тяжіння зростає пропорційно до збільшення маси.
• Дія сили оборотна.
• Робота з датчиком сили Cobra SMARTsense і measureAPP

Завдання

• Учні знайомляться з роботою та юстуванням датчика сили Cobra SMARTsense і мають досить часу, щоб зрозуміти, як він працює і як ним користуватися.
• Учні вимірюють силу тяжіння для різних мас.
• Вони міркують, який зв'язок існує між масою і зчитаною силою.

• Перед виконанням учням слід нагадати, що з датчиком сили SMARTsense треба поводитися обережно

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

Кухонні ваги

Байдуже, чи ти хочеш зважитися сам, чи потрібна певна кількість борошна й цукру за рецептом, чи в супермаркеті на касі рахують ціну за пучок моркви: "сила тяжіння" впливає на наше життя щодня.

Вона важлива щоразу, коли ми хочемо визначити масу предмета. Через силу тяжіння повний портфель нести важче, ніж порожній, і саме від неї залежить, чи можна ще проїхати важко навантаженою вантажівкою через міст.

Але як саме вагивизначають із сили тяжіннямасу тіла?

Дослідіть, як змінюється сила на датчику сили залежно від вантажу.

• Спершу датчик сили юстують. Розберися, як він працює.
• Причепи до датчика сили тримач для тягарців, клади на нього один за одним прорізні тягарці й щоразу вимірюй силу тяжіння. Для кожного вантажу запиши свої виміряні значення.
• Поміркуй, як змінюється сила тяжіння відносно підвішеної маси.
• Що станеться, коли ти знову знімеш тягарці?

iOS

Android

Windows

Cobra SMARTsense датчик сили

Підготовка:

У цьому досліді ти знайомишся з датчиком Cobra SMARTsense-Force. Виміряні значення можна записувати за допомогою "measure App".

Увімкни датчик і відкрий "measure App". Вибери там датчик сили ("SMARTsense - Force 50N").

Перейди у вікно зі стрілковим показом (шкала зі стрілкою). Якщо тепер потягнути за гачок, ти побачиш силу, з якою тягнеш.

Силу подають в одиницях "ньютон"; скорочено після числа пишуть просто "Н".

Cobra SMARTsense датчик сили

Налаштування датчика сили ("юстування"):

Коли ти відкриваєш "measure App", датчик сили спочатку завжди показує "0 Н".

Тримай його вже під час відкривання застосунку так, щоб гачок дивився вниз.

Якщо він показує не "0 Н", а інше значення, його можна виправити. Для цього перейди в "Налаштування", а потім у "Обнулити". Вибери канал і збережи.

Рис. 1

Візьми датчик сили в руку й тримай його так, щоб гачок дивився вниз, як на мал. 1. Показ має стояти на "0 Н".

Установи в measure App "Вимірювання за натисканням кнопки" і перейди у вікно діаграми.

Запиши застосунком одне виміряне значення.

Рис. 2

Причепи тримач для тягарців на гачок датчика сили, як на мал. 2. Слідкуй, щоб датчик сили був якомога рівніше.

Спостерігай точки вимірювання в застосунку. Чи змінилося значення від причепленого тримача для тягарців?

Запиши нове виміряне значення.

Тепер клади на тримач один за одним прорізні тягарці, доки наприкінці всі тягарці не опиняться на тримачі (мал. 3).

Спостерігай за показом і щоразу записуй нове виміряне значення.