ВИМІРЮВАННЯ СИЛ

Природні та штучні системи в середовищі життя людини

Тема 3. Рукотворні системи

§17. ВИМІРЮВАННЯ СИЛ

Сили тяжіння, тертя та пружності постійно діють у природі. В результаті дії цих сил тіла перебувають або в стані спокою, або рухаються. За потреби людина змінює стани тіл. Для цього вона використовує силу м’язів власного тіла чи м’язів тварин (коней, верблюдів, віслюків, слонів), а також створює машини (мал. 90). Цілком очевидно, що можливості м’язів людини чи тварини, трактора, автомобіля чи потяга різні.

 ВИМІРЮВАННЯ СИЛ class=""/>

Мал. 90. Приклади застосування сили

Силу м’язів людини можна виміряти динамометром (мал. 91,1). Під час створення машин конструктори за допомогою спеціальних динамометрів (мал. 91, 2) обов’язково визначають силу, з якою машина діятиме на інші тіла. Знаючи її, обчислюють масу вантажів, які машина зможе переміщувати. Так, на підйомному крані можна побачити написи 10 т, 100 т і більше, у кабіні ліфта зазначено, скільки осіб одночасно може підніматися чи опускатися за його допомогою.

 ВИМІРЮВАННЯ СИЛ

class=""/>

Мал. 91. Визначення сили

Подібні вимірювання ви зможете виконати самостійно, скориставшись саморобним або шкільним динамометром. Для цього виконайте практичну роботу, описану в рубриці “Сторінка природодослідника”.

Підсумки

О У природі постійно діють різні види сил.

О Людина в процесі своєї діяльності використовує силу власних м’язів, м’язів тварин та силу різноманітних машин.

О Створюючи машини чи пристрої, конструктори за допомогою спеціальних динамометрів визначають найбільші значення сили, яку ті можуть проявляти.

Сторінка природодослідника

Виконайте практичну роботу на тему: “Вимірювання різних видів сил за допомогою динамометра”.

Для цього вам знадобляться: лабораторний динамометр, дерев’яний та залізний бруски однакових розмірів з гачками.

Дослід 1. Вимірювання сили тяжіння.

Підвісьте кожне тіло по черзі до динамометра, подивіться, на якій цифрі шкали зупинилася стрілка динамометра (мал. 92). Запишіть у робочий зошит значення сили тяжіння кожного з тіл. Зробіть висновок про величину сили тяжіння, що діє на кожен із брусків.

 ВИМІРЮВАННЯ СИЛ

Мал. 92

Дослід 2. Вимірювання сили тертя.

Дія 1. Покладіть дерев’яний брусок на стіл. Під’єднайте до нього динамометр і, потягнувши рівномірно за нього, виведіть брусок із стану спокою (мал. 93). Виміряйте силу тертя, її значення занесіть у робочий зошит.

 ВИМІРЮВАННЯ СИЛ

Мал. 93

Дія 2. Покладіть на стіл залізний брусок і виміряйте силу тертя, що виникає між їх поверхнями під час руху бруска (мал. 94). Значення сили запишіть у робочий зошит. Намагайтеся при цьому рухати брусок рівномірно.

 ВИМІРЮВАННЯ СИЛ

Мал. 94.

Дія 3. На залізний брусок покладіть дерев’яний і повторіть дослід. Якою стала величина сили тертя? Зробіть висновок, від чого залежить сила тертя.

Сторінка ерудита

Відомо кілька видів тертя. Серед них – тертя спокою, тертя ковзання, тертя кочення тощо. Виконуючи практичну роботу, ви, напевно, помітили, що покази динамометра під час виведення бруска зі стану спокою і під час руху різні. У першому випадку вони більші. Це свідчить про те, що сила тертя спокою більша за силу тертя ковзання (мал. 95).

 ВИМІРЮВАННЯ СИЛ

Мал. 95.

 ВИМІРЮВАННЯ СИЛ

Мал. 96. Підшипники

Сила тертя кочення набагато менша за силу тертя ковзання. Людина виявила цю відмінність дуже давно.

В результаті було винайдене колесо.

Між віссю і колесом, надітим на неї, існує сила тертя ковзання, що істотно перешкоджає руху. Цю проблему було розв’язано після винайдення у XIX ст. підшипника (мал. 96).

Нині є чимало видів підшипників.

Зокрема, голчастий (мал. 96,1); кульковий (мал. 96,2); роликовий (мал. 96, 3).

Перевірте свої знання

1. Чи відрізняється сила тяжіння однакових за об’ємом і вщент заповнених водою пластмасового та металевого відер? 2. У якому випадку при переміщенні санчат сила тертя буде найбільшою і чому:

А) санчата рухаються по сухому асфальту;

Б) санчата рухаються по мокрому асфальту;

В) санчата рухаються по асфальту, вкритому снігом?