Проект Динамическая скамья

Кыргызская Республика
Образовательное учреждение имени А.П. Чехова

Выполнили ученики 7 класса
Мишра Викрам
Гончаров Максим

Бишкек
2019

В этом году мы начали изучать одну из интереснейших наук – физику. И вот когда изучали причины изменения скорости тел, взаимодействие тел, рассматривали иллюстрации в учебнике и решили сделать прибор, с помощью которого можно изучать взаимодействие тел, определять зависимость приобретаемой телом скорости от его массы, продемонстрировать тормозной путь, а также изучать силу трения, её зависимость от качества обработки поверхности.

Для изготовления нашего прибора мы использовали:
1. Металлическую рейку под гипсокартон (скамья)
2. Плоскогубцы
3. Молоток
4. Наждачную бумагу P40
5. Вязальную спицу
6. Две игрушечные машинки одинаковой массы
7. Нитки
8. Зажигалку (для проведения эксперимента)
9. Двухкомпонентный клей
Ak Fix
10. Штатив
11. Набор надфилей

Прежде чем проводить эксперименты, мы убедились в том, что массы наших машинок одинаковы. Потом мы выбрали третью машинку, масса которой отличалась от масс первых двух машинок. Для этого мы использовали рычажные весы.

Массы машинок одинаковы

Массы машинок разные

Эксперимент 1.
Поместили две одинаковые машинки на скамью так, чтобы вторая машинка касалась спицы, согнутой и связанной нитью. С помощью зажигалки пережигали нить и наблюдали, как тележки разъезжались в разные стороны на одинаковые расстояния. Вывод: у обеих тележек изменилась скорость. Причина –их взаимное действие друг на друга. Машинки разъехались на одинаковые расстояния потому, что их массы одинаковы.

Эксперимент 2.
Повторили предыдущий эксперимент, но теперь взяли машинки разной массы. После пережигания нити машинки разъехались на разные расстояния, значит их скорости были разными. У машинки с меньшей массой скорость была больше (расстояние она прошла большее), а у машинки с большой массой скорость была меньше –об этом говорит меньшее расстояние.

Таким способом можно определять неизвестную массу, сравнивая её с массой эталона. Пусть нам известна масса эталона m1(1 кг), скорость эталона v1 и скорость тела v2. Чтобы узнать массу тела m, надо составить уравнение m1v1 = m2v2, из которого выразить массу тела:

𝒎 𝟐 𝒎𝒎 𝒎 𝟐 𝟐𝟐 𝒎 𝟐 = 𝒎 𝟏 𝝂 𝟏 𝝂 𝟐 𝒎 𝟏 𝒎𝒎 𝒎 𝟏 𝟏𝟏 𝒎 𝟏 𝝂 𝟏 𝝂𝝂 𝝂 𝟏 𝟏𝟏 𝝂 𝟏 𝒎 𝟏 𝝂 𝟏 𝝂 𝟐 𝝂 𝟐 𝝂𝝂 𝝂 𝟐 𝟐𝟐 𝝂 𝟐 𝒎 𝟏 𝝂 𝟏 𝝂 𝟐

Учитывая, что m1 = 1 кг, получаем 𝒎 𝟐 𝒎𝒎 𝒎 𝟐 𝟐𝟐 𝒎 𝟐 = 𝝂 𝟏 𝝂 𝟐 𝝂 𝟏 𝝂𝝂 𝝂 𝟏 𝟏𝟏 𝝂 𝟏 𝝂 𝟏 𝝂 𝟐 𝝂 𝟐 𝝂𝝂 𝝂 𝟐 𝟐𝟐 𝝂 𝟐 𝝂 𝟏 𝝂 𝟐
Этот способ, конечно, не очень удобен с практической точки зрения, но он даёт наглядное представление о зависимости приобретаемых телами скоростей при взаимодействии от их масс.

Эксперимент 3
Закрепили наклонно скамью в лапке штатива. Пускали машинку по наклонной плоскости, размещая на горизонтальном участке пути поочерёдно ленту наждачной бумаги P40, песок. Путь, пройденный телом до полной остановки, называется тормозным. Чем больше сила трения, тем меньше тормозной путь.

Наша динамическая скамья – полезный прибор, так как его можно применять не только при изучении физики в 7 классе, но и в старших классах при изучении закона сохранения импульса, закона сохранения энергии, но это совсем другая история.