|
|
Эксперимент по механике в 7 классе
|
Неподвижный
блок (учитель должен сказать классу название каждого блока перед
его демонстрацией). На потолочной балке рядом с демонстрационным
столом закреплен мощный крюк. За него цепляется большой блок,
выдерживающий до 200 кг. Через блок перебрасывается толстая
пеньковая веревка диаметром 8 мм. На веревку на расстоянии 1
м друг от друга намотаны куски цветной изоленты, размечая таким
образом ее длину. С обеих сторон за веревку тянут двое учащихся,
фактически повисая на ней. Перетягивает тот, кто тяжелее. После
этого к концу веревки подвязывают пудовую гирю и наблюдают,
как один из учащихся поднимает ее за другой конец. Учитель просит
детей подсчитать, на сколько метров поднимается гиря и сколько
веревки вытягивает при этом ученик. Дальше учитель просит этого
ученика выполнить ту же работу, но встав на "безопасное
расстояние" от гири (тем самым демонстрируется возможность
неподвижного блока менять направление силы).
Подвижный блок. На демонстрационный стол встают двое учащихся.
Сперва одному из них даются в руки оба конца веревки; на крюке
блока подвешивается тяжелая гиря. Учащийся поднимает гирю за
веревку, и после этого один конец веревки освобождают и дают
в руки второму ученику, который просто крепко держит ее. Первый
снова поднимает гирю за веревку и чувствует, что тянуть стало
значительно легче. Затем тянут оба ученика одновременно. После
этого веревку берут у второго учащегося и завязывают ее на крюк
в балке. Первый ученик снова тянет гирю и убеждается в том,
что тянуть по-прежнему легко. Затем следят за высотой, на которую
поднимается гиря, висящая на подвижном блоке. Одновременно отмечают
и длину вытягиваемой при этом веревки и сравнивают ее с высотой
подъема гири. (Следует отметить трудность субъективной оценки
требуемой силы, особенно если меняется ее направление, поэтому
можно завершать каждый элемент опыта точным измерением усилия
при помощи обычного безмена, рассчитанного на 20 кг, если применяется
пудовая гиря).
В завершение эксперимента с подвижным блоком можно продемонстрировать
один из наиболее распространенных вариантов его практического
применения. Для этого конец веревки, находившийся в руках у
первого учащегося, пропускают через второй блок, закрепленный
на втором крюке у потолка, и дают его в руки какой-нибудь девочке.
При этом второй блок играет роль неподвижного блока, обеспечивающего
удобство доставки нужного груза на любую высоту. Перед этим
учитель может рассказать детям о том, что подобный способ использовался
для подъема грузов в расположенные на верхних этажах хранилища
товаров в купеческих домах, которые в большом количестве встречаются
до сих пор в Таллине, Риге и старых немецких городах, таких
как Люнебург - один из ганзейских городов. Хорошо бы при этом
показать детям фотографию такого дома, показать на ней, в каком
месте находится неподвижный блок, где располагаются окошки хранилищ.
Полиспаст. На крюк вешают тройной блок. Точно такой же блок
находится внизу в руках учащегося. На нижнем блоке закреплена
трапеция. Сперва веревку завязывают на крюк верхнего блока и
продевают через нижний, а затем - через верхний блок, используя
для этого только крайние колеса каждого блока, затем веревку
протягивают дальше, через средние кольца обоих блоков. Еще раз
протягивают веревку, теперь уже через последнюю пару колес,
и дают свободный конец в руки любого щуплого мальчишки, а на
трапецию усаживают самого тяжелого мальчика в классе. После
этого под радостные вопли класса легко поднимают "груз".
Последний опыт повторяют, обращая внимание на высоту подъема
"груза" и длину вытягиваемого при этом конца веревки.
Финальный опыт: на трапецию усаживается учитель и его без особых
усилий поднимает самая слабая девочка. После этого каждый учащийся
может попробовать поднять дюжего парня на полиспасте и гирю
на неподвижном блоке и убедиться, что первое существенно легче.
При этом, однако, не следует забывать о страховке и осторожности,
о которых класс должен быть предупружден заранее.
Каждый опыт должен быть описан непосредственно после его проведения.
Если какие-либо детали ускользнули от внимания учащихся - опыт
следует повторить. Это же следует сделать, если хотя бы несколько
детей пропустили существенные наблюдения.
|
|
|
|
