Жазық пластиндердің ауырлық ортасын табу

Жазық пластиндердің ауырлық ортасын табу

1-нұсқа

Құралдар: 1) өлшегіш сызғыш; 2) еркін пішінді жазық (тегіс) фигурап; 3) тіктеуіш; 4) тығындағы үлкен шоғырбасы бар түйреуіш (214-сур.).

Тәжірибелерді орындау үшін штативтің табанына тығынды көлденең қалыпта қысып, тығынға түйрейтін түйреуіштің көмегімен жазық фигураны тесіктердің кез келгеніне іледі (214-сур.). Түйреуіштің қасына тіктеуішті орналастырады және қатты ұшталған қарындашпен пластиннің төменгі шетіндегі тіктеуіш жібінің қалыбын белгілейді.

214-сур. 90 жұмысының құралдары

Пластинаны алып тастап сызғыш бойымен ілмек нүктесін белгіленген нүктемен қосатын тік сызық сызады.

Осыдан соң пластинді кез келген басқа нүктеге іліп тәжірибені қайталайды Тағы да тіктеуіш жібінің қалыбын белгілейді де тік сызық жүргізеді. Екі сызықтың қиылысқан нүктесі аталмыш жазыө фигура ауырлығының орталық қалыбын береді.

Егер дәл осындай тәсілмен үшінші сызық жүргізетін болса, онда ол табылған нүкте яғни фигураның ауырлық орталығы арқылы өтеді. Содан соң пластинді өткір түйреуіштерге теңестіріп тіреу нүктесінің ауырлықтың табылған орталығымен сәйкестігіне көз жеткізіледі. Келесі жаттығулар жұмыстың пайдалы жалғасы бола алады. Пікірлесу және геометриялық құру арқылы оқушылар қандай да бір қарапайым дұрыс фигураның ауырлық ортасын анықтап, алынған нәтижені тәжірибе жүзінде тексеруі тиіс.

2-нұсқа

Құралдар: 1) Дұрыс емес формадағы пластиктен жасалған пластина; 2) 80X120 мм өлшемді тікбұрышты формалы пластиктен жасалған пластина; 3) 100X40X30 мм өлшемді зертханалық трибометрдан ағаш қайрақ (шарық) (215-сур.).

Жұмыстың мақсаты – оқушыларды жазық пластиндердің ауырлық орталығын табудың басқа тәсілдерімен таныстыру.

Дұрыс емес формадағы пластинді үстел үстіндегі ағаш қайраққа қояды (215-сур.). Пластинді баяу жылжытып оның қайрақ қабырғасындағы тепе-теңдігіне қол жеткізу керек. Содан соң пластинді қайраққа тығыз қысып (жаншып), оны қайрақпен бірге көтереді де өткір ұшталған қарындашпен пластинде тік сызықты қайрақ қабырғасының шетіне сызады.

Рис. 215. 90 жұмысының құралдары, 2-нұсқа

Тәжірибені қайрақтағы пластиннің қалыбын өзгерте отырып қайталайды.

Пластиннің жаңа тепе-тең қалыбын сондай-ақ пластиндегі қайрақ қабырғасының шетімен жүргізілген сызықпен де белгілейді.

Екі сызықтың қиылысы нүктені – жазық пластинаның ауырлық ортасын береді. Пластинаны тіреу нүктесін ауырлықтың табылған ортасымен сыйыстырып өткір түйреуіштерге немесе қарындаштарға орнатады, пластинаның тепе-теңдігін қадағалайды. Тәжірибені тік бұрышты формадағы пластинамен қайталайды. Ауырлық ортасы мен пластина симметриясы ортасының үйлесімін табады.

91. Көлденең тасталған дене қозғалысын зерттеу

1-нұсқа

Ауырлық пен серпімділік күшінің әсері кезіндегі дененің көлбеу жазықтық бойынша қозғалысы

Құралдар: 1) өлшегіш сызғыш; 2) фронтальды жұмыстарға арналған штатив; 3) кішкене шар; 4) кішкене шарды түсіруге арналған лоток; 5) фанерлі тақта; 6) вазелині бар банкі; 7) қағаз; 8) кнопкалар; 9) сүзгіш қағаз (216-сур.).

Фанерлі тақтаны штативтің көмегімен көлбеу қалыпта үстел қақпағының жазықтығына 30° айналасындағы бұрыш астына орнатады.

216-сур. 91 жұмыстың құралы 91, I-нұсқа

Бұл үшін тақтаның жоғарғы сол бұрышын штативтің табанына қысады, бірмезгілде лотоктың дөңесін бірге қысады, сол кезде лотоктың иіңкі шеті көлденең бағытталуы тиіс. Барлық орнатуды тақтаның төменгі шеті үстелдің шетімен сәйкесетіндей етіп жасайды. Тақтаны таза кнопкалармен түйретілетін қағаз бетімен жабады.

Сабақтың басында көрсету үстелінде үлгі ретінде осылай құрастырылған (жиналған) қондырғы болуы керек; ол оқушылардың өз қондырғыларын тез құрастыруына (жинауына) көмектеседі.

Жұмысты осындай жүйелілікпен жүргізеді. Сол жақта отырған оқушы кішкене шарды науа бойынша кішкене биіктіктен (төменге) түсіреді. Оң жақта отырғаны домалап келе жатқан шарды ұтып алады. Қысқаша жаттығудың нәтижесінде шар тақтай боында домалап парақтың төменгі оң бұрышынан өтетін биіктік жиналынады.

Осыдан кейін кішкене шарды вазелинмен майлап жиналған биіктігі бар лоток бойынша жібереді. Қағазда домалай отырып ол қара із қалдырады, оны кейін қарындашпен сызады. Тәжірибе жасағанан кейін бірден шарды сүзгіш қағазбен сүртеді.

Алынған қисық сызық зерттеуге тартылады. Ол параболадан тұрады, себебі ауырлық, серпімділік пен үйкеліс күшінің әсері кезінде шар массасының ортасы бірқалыпты үдемелі қозғалды. Зерттеу графикалық түрде жүргізіледі. Осы мақсатпен траекторияның бастапқы нүктесінен (лотоктың шетінен) сызғыштың көмегімен көлденең және тік, оған перпендикуляр сызық сызады. Осы екі тік сызыққа паралель траекторияның төменгі нүктесінен тағы да 2 тік сызық өткізеді. Осылай алынған көлденең кесінділердің бірін бірнеше бірдей бөліктерге бөледі, мысалы 4 бөлікке (қозалыс бірқалыпты), ал оған перпендикуляр кесіндіні 16 бірдей бөліктерге бөліп кесінділерді 1, 3, 5 және осындай 7 бөліктерді белгілейді (қозғалыс бірқалыпты үдемелі). Бөлу нүктелерінен перпендикулярларды қалпына келтіріп траекторияның шарымен жазылған перпендикулярлардың нүктелермен сәйкестігіне көз жеткізіледі.

Бұл жұмыста шарды қайтадан жіберуді ұсынуға болмайды, себебі шарды вазелинмен майлап ауыстыру кезінде оның көлбеу жазықтықпен сырғанау үйкелісінің коэффициенті өзгереді, ал бұл қозғалыс үдеуінің өзгерісіне алып келеді.

2-нұсқа

Ауырлық күшінің әсері кезіндегі дене қозғалысы

Құралдар: 1) өлшеуіш сызғыш; 2) зертханалық жұмыстарға арналған штатив; 3) шарды жіберуге (түсіруге) арналған лоток; 4) шарды қабылдауға арналған пеналы бар фанер тақта; 5) кішкене шар; 6) өлшемі 200X300 мм қағаз парағы (беті); 7) кнопкалар (мықтар) — 6 дана; 8) ақ және өлшемі 300X40 мм көшіргі қағаздың жолақтары (217-сур.).

Жұмыстың аталмыш нұсқасында көлденең тасталған дененің жылдамдығын өлшеу білігін (икемін) жұмыспен өтеуге акцент жасалған. Жұмыс дене қозғалысының траекториясын оның координаттары бойынша құра білуді қалыптастырады:

217-сур. 91 жұмыстың құралдары, 2-нұсқа

Х=1)₀1, У = \ ■

Қондырғыны (қондыруды) 217-сурет бойынша құрастырады (жинайды). Фанер тақтаны тік орнатады. Тақтаның жоғарғы сол бұрышын штативтің табанына қысады, лотоктыі дөңесін бе бірге ала жүріп, лотоктың қайырылған шетін көлденең орналастырады. Лотоктың шетін үстел үстіне /г=196±1 биіктікте орнатады. Бұл биіктік дененің құлау уақыты оңай еспетелінетіндігімен ыңғайлы:

1 = Л = 0,20 с.

V 8 V 9,8 м/с²

Тақтаға қағаз парағын түйрейді. Тақтаның жанына қағаз жолағын қояды. Онда (қағазда) шарды жіберуге арналған лоток шетінің проекциясы белгіленеді.

Жазықтыққа соғылғаннан кейін шар пеналға түскенше шарды сынақпен жіберу жүзеге асырылады. Осыдан кейін ақ қағаздың жолағына көшіргі қағазды салып оны мықтармен түйрейді.

Лотоктың бұрын таңдалған жерінен шарды 10 рет жіберуді жүзеге асырады. Қағаздың жолағында 10 белгі пайда болады.

Тәжірибелер нәтижелерін өңдеуді келесі тәртіпте жүргізеді. Белгілері бар қағаздың жолағына шашырау эллипсін (217-сур.) белгілейді, оның ортасын табады, /._ср орта қашықтығын және А/-_ср ұшу қашықтығының кездейсоқ қателігін өлшейді. Бастапқы жылдамдықтың орта модулін табуға осы мәліметтер жеткілікті:

(°о)с_Р — -р = ^ср ~\[^ ■

Мысалы, ^_ср'=270-10~³ м болсын. Ендеше,

(^уо)с_Р ⁼ 270-10^_3 м-Д/ ^{9,8 М/С}^Г= 1,35 м/с. ^р V 2-196-К)^-3 м

Тәжірибенің нәтижелері бойынша траекторияны құру үшін қағаз парағын фанерден алады, О (лоток шетінен) нүктесінен ОХ және ОУ осін жүргізеді: ОХ – көлденеңінен, ОУ – тігінен төменге. Бұл жүйедегі координат * = (у₀)_ср*, У = Ц--. Уақыт мезетіне / = 0; 0,05; 0,10; 0,15; 0,20алу ыңғайлы. Бұлар үшін оқушылар х, у координаттарын есептеп траектория құрады.

Жылдамдықты өлшеудің салыстырмалы қателігін

_ __^А*-ср. 1 1 Д/1

^_Ср 2 _ё 2 Н '

формуласы бойынша есептеп шығарады.

Мұндағы Д/,_ср – 10 тәжірибе кезінде кездейсоқ қателік шегінде қабылдануы мүмкін орта абсолюттік қателік. Өлшемдер нәтижесін графикалық өңдеу кезінде ол шашырау эллипсінің үлкен жарты осінің жартысына тең. Мысалы, аЬ = 20 мм, Д/._ср = -^-=10 мм болсын.

Осылайша -у-^- = -^г = 0,04, немесе е^ = 4%.

Өлшеу к (0,5%) мен дөңгелектеудің § (0,2%) салыстырмалы қателіктерін елемеуге болады.

Ендеше, е„=-т-^- = 0,04. ср

Жылдамдық өлшеудің абсолюттік қателігі

д_у = _е0 = 0,04 • 1,35 - = 0,05 -,

у ср _с с

V— 1,35 ±0,05—.

С

Осы жұмыстағы қателікті бағалау II, § 5 тарауында мейлінше егжей-тегжей қарастырылған.

92. Серпімділік күшінің дене деформациясына тәуелділігін зерттеу

Құралдар: 1) динамометр; 2) өлшеуіш сызғыш; 3)ұзындығы 150 мм, шетінде ілмегі бар 1X1 мм кесілген резеңке бау (218-сур.).

218-сур. 92 жұмыстың құралы

Жұмыстың мақсаты – Гук заңының әділеттілігін суреттеу және динамометр әсерінің (қозғалысының) принципін ашу.

Зерттелетін денелер ретінде резеңке бау мен динамометрдің серіппесін алады. Серпімділік күшінің модулін 0,1 Н дейінгі дәлдігі бар динамометрмен, ал бау мен серіппені ұзартуды 0,001 м дейінгі дәлдігі бар өлшеуіш сызғышпен өлшейді.

Үстелге өлшеуіш сызғышты қояды ал оның үстіне динамометрді қояды. Динамометрдің қармағына резеңке баудың ілмегін іліктіреді, ал оның бос жатқан шетін саусақтармен сызғыш шкаласының нольдік бөлісіне қысады. Оның шетіндегі ілмегі бар резеңке бауға белгі А белгісін салады (218-сур.).

Динамометрдің орынын ауыстыру арқылы бауды керуді біртіндеп көбейтеді және әрбір 0,1 Н сайын баудың серпімділік күші мен оның ұзару моделін жазып отырады. Соңғысы жөнінде баудағы А белгісінің сызғыш шкаласына салыстырмалы қалыбы бойынша талқылайды. Жазбаны екінші оқушы алдын ала дайындалған 1-кестеде орындайды.

1-кесте

Резеңке баудың серпімділік күші Р, Н	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
Резеңке баудың ұзаруы х, м	0,02	0,04	0,06	0,08	0,10	0,12	0,14	0,16

т

Осыдан кейін динамометр серіппесінің серпімділігі күшінің оның деформациясына тәуелділігін тексереді. Бұл үшін динамометрдік шкаласына өлшеуіш сызғышты қойып, серпімділік күшінің әрбір 0,5 Н сайын серіппенің ұзаруын өлшейді. Өлшеу нәтижелерін де 2-кестеге жазады.

2-кесте

Серіппенің серпімділік күші Р, Н	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0
Серіппенің ұзаруы х, м	0,012	0,025	0,037	0,049	0,062	0,074	0,087	0,099

Жұмыстың нәтижелері дененің (резеңкенің, серіппенің) деформациясы кезінде пайда болатын серпімділік күшінің дененің (резеңкенің, серіппенің) ұзаруына пропорциональды және оның деформациясы кезіндегі дене бөліктерінің орын ауыстыруына қарама-қарсы бағытталғандығына оқушылардың көзін жеткізеді.

93. Серіппенің қаттылығын өлшеу

Құралдар:1) механика бойынша жүктер жинағы; 2) өлшеуіш сызғыш; 3) түрлі қаттылықты серіппелер жинағы немесе 4 Н өлшеу шегі бар динамометр;4) фронтальды жұмыстарға арналған штатив (219-сур.).

*

219-сур. 93-жұмыс құралдары: а – динамометрмен, б – серіппеер жинағымен

Бұл жұмыста серіппенің қаттылығын Гуктың Р = к\х\ заңын қолдану арқылы графикалық тәсілмен өлшейді.

Өлшеу үшін серіппелер жинағын немесе шкаласы қағаз парақпен жабылған динамометр қолданады. Зерттелетін серіппені негізге қондырады, ал соңғысын штатив табанына бекітеді (219, а, б-сур).

Серіппенің ілмегіне жүйелі түрде механика бойынша жүктер жинағындағы 1, 2, 3, 4 жүкті іледі де әлсін-әлсін 1*1 серіппесінің ұзаруын өлшейді. Әрбір тәжірибедегі серпімділік күшінің модулі т§ ауырлық күшіне тең.

Өлшеу нәтижелерін кестеге жазып алады:

Тәжірибе номері	Масса т, кг	Серпімділік күші	Ұзару модулі, |дс| X Ю ^3, м
модуль, Н	Қателік, Н
	0,100	1,00	0,04
	0,200	2,00	0,08
	0,300	3,00	0,12	.75
	0,400	4,00	0,16

Алдымен оқушылармен тәжірибелердің кез келгеніндегі бір мәрте өлшеу нәтижелері бойынша қатылықты есептеу тәсілдерін талдайды. Мысалы, 3 тәжірибеден:

_3_Н_₌₄₀Н 1*1 - 0,075 м м аламыз.

Салыстырмалы қателік

е* = е_т + е, + в,„ + || + ^ = 2% + 2% + 1 % =

220-сур. Серіппе серпімділік күшінің деформацияға тәуелділік графигі

Соңғы қосылған Лх=1 мм - бұл серіппенің немесе динамометрінің көрсеткішінің жуандығынан аз бола алмайтын санаудың (есепті) қателігі. Егер нұсқауыш серіппенің осіне перпендикуляр болмаса, онда Ах=^- болады (аЬ — «қиғаш» нұсқаушының шеттерімен шектелген жолақ ені). Абсолюттік қателік:

Мг = г_кк, Ай = 0,05-40 —, /г = 40±2 —.

* м м

Әрбір тәжірибенің қателігі тәжірибелердің түрлі жағдайына байланысты бірдей болмағандықтан аталмыш жұмыста төрт тәжірибенің жиынтығы бойынша қаттылықты табу үшін орта арифметикалық әдісті қолдануға болмайтындығына көңіл аударамыз. Сондықтан қаттылықтың орташа сандық мәнін графикалық тәсілмен табады. Осы мақсатта өлшеу нәтижелері бойынша серпімділік күші модулінің ұзару модуліне тәуелділік графигін құрады (салады) (220-сур.). Бұл кезде оқушылардың назарын тәжірибе (эксперимент) нәтижелері бойынша графиктер құру ерекшеліктеріне аударады (II тарау, § 5). Аталмыш жағдайда график – тік сызық. Осы тік сызықтан кез келген нүктені алып қаттылықтың орташа сандық мәнін табады:

&_ср қателігін графикалық тәсілмен бағалау мейлінше күрделі және қарастырылмайды.

90. Жедел қозғалыс кезіндегі дене салмағының өзгерісін қадағалау

Құралдар: 1) динамометр; 2) екі ілмегі бар массасы 100 г жүк; 3) шеттерінде ілмектері бар ұзындығы 200 мм жіп (221-сур.).

Жұмыстың мақсаты – дененің жедел қозғалысы кезіндегі оның салмақ модулінің өзгерісін табу. Жұмысты орындамас бұрын дене салмағы түсінігін және оны динамометрдің көмегімен өлшеуді, салмақтың ауырлық күшінен айырмашылығын, салмақ пен ауырлық күші модульдерінің тепе-теңдік жағдайын қайталайды.

Одан әрі қарай оқушылар тәжірибе жүзінде: салмақ пен ауырлық күші модуль бойынша әрқашан бірдей ме соны анықтайды. Бұл үшін динамометрдің қармағына жіптегі жүкті іледі де оның салмағының модулін өлшейді. Осыдан кейін жүгі бар динамометрді тез көтереді, содан соң жібереді (босатады). Әрқашан жүк салмағы модулінің өзгерісін қадағалап отырады: жүктің жоғарыға жедел қозғалуы кезінде оның салмағының модулі көбейеді, ал жүктің төменге жедел қозғалуында азаяды. Осыдан кейін динамометрді үстелдің шетіне тік қояды, жүгі бар жіпті жанға кейбір бұрышқа қисайтады да босатады (221-сур.). Оның тербелуі кезінде жүк салмағы модулінің өзгерісін бақылайды, жүктің қандай ортаға тартқыш үдеуі мен салмағы модулі бойынша көбірек, қандайы азырақ екенін айқындап, траектория нүктесін анықтайды.

Жасалған тәжірибелер нәтижелері негізінде оқушылар қорытынды шығарады: үдеумен қозғалатын дене салмағының модулі өзгереді, бұл өзгеріс көп болған сайын дене үдеуінің модулі де көп.

95. Серпімділік пен ауырлық күшінің әсері кезіндегі дененің шеңбермен (айнала қозғалуын) қозғалысын зерттеу

1-нұсқа

Құралдар: 1) 1 Н өлшем шегі бар динамометр; 2) секундтық тілі бар сағат немесе секундомер (секунд өлшеуіш); 3) өлшеуіш сызғыш; 4) транспортир; 5) массасы 100 г механика жүгі; 6) фронтальды жұмыстарға арналған штатив; 7) қазықшасы бар жіп; 8) 15-20 см радиусты дөңгелек сызылған қағаз парағы (222-сур.).

Жұмыста бірнеше күштердің әсерімен дененің шеңбер бойынша қозғалысы кезінде олардың теңәсері дене массасының үдеуді тудыруына тең: Р — та. Бұл үшін конусты маятник қолданады.

Маятникке Р_х ауырлық күші мен Р₂ серпімділік күші әсер етеді. Олардың тең әсері Р — Р^Р₂-ге тең. Р күші маятникке.....ортаға тартқыш үдеуді жеткізеді. Осылайша жұмыста Ғ күшін..... туындысымен салыстыру қажет.

Жұмысты орындау үшін конусты маятнигі бар қондырғыны жинайды (құрастырады). Штативтің шығыршығына (сақинасына) жіптегі массасы 100 г жүкті іледі. Бұл үшін жіптің жоғарғы ұшын штатив шығыршығының тесігінен өткізеді де ұшталған сіріңкемен сыналайды. Үстелге маятниктің астына 15-20 см радиусты шеңбер салынған (сызылған) қағаз парағын орналастырады. Шеңбердің ортасын маятник ілгегі арқылы өтіп жатқан тік сызыққа орнатады. Содан соң лгек нүктесіндегі жіпті екі саусақпен алып маятникті көлденең жазықтықта айналма қозғалысқа келтіреді. Маятниктің айналу радиусы шеңбер парағында бейнеленген шеңбер радиусына теңестіріп жиналады. Оны сызғышпен өлшейді.

Маятниктің айналу кезеңін секундық тілі бар сағатпен өлшейді. Бұл кезде бір оқушы секундтық тілді қарап тұрса, екіншісі маятникті айналдырып, ол айналған сайын «Ноль, ноль, ноль...» деп қайталап тұрады. Сағат тілі бойынша санкауды бастауға арналған қолайлы сәтті ұстап алған соң бірінші оқушы да «Ноль!» деп айтады, содан соң екіншісі N айналымдарды санауды дауыстап жалғастырады. Үнемі сағатқа қарап отыратын бірінші оқушының белгісі бойынша бір немесе екі минуттан кейін айналымдарды санау доғарылады. Айналымдардың уақыты мен санын білген соң кезеңді есептеп шығарады: Т = -^. Алынған мәліметтерді (/?, т, Т) жоғарыда келтірілген формулаға алмастырады да та шамасын табады. Тәжірибелердің бірінде келесі нәтижелер алынды:

	т = С, 100 ±0,002 кг /?— 0,170 ±0,001 м N = 50 1 = 73 с

Ауырлық пен серпімділіктің тең әсерлі күшін бірнеше тәсілдермен табуға болады.

Пропорциядағы бірінші тәсіл:

Р К _Р т_ёН Р —---------------------------

тд Н ’ /г

Рис. 223. 95-жұмыс, І нұсқа Конусты маятнике әсер ететін тең әсерлі күштерді өлшеу

Екінші тәсіл ара қатынастан /г = / С05 а, мұндағы I – маятниктің ұзындығы; а – маятниктің тепе-теңдік қалыбынан ауытқуы. Үшінші тәсіл 1 Н өлшем шегі бар динамометр көмегімен.* с күшін тікелей өлшеуге негізделген. Соңғы жағдайда маятникті тепе-теңдік қалыбынан /? Шеңбері радиусына тең қашықтыққа созады да динамометрдің көрсеткішін алып тастайды (223-сур.). Күшті өлшеудің соңғы тәсілі ең аз қателік береді, себебі бұл жағдайда ол тек динамометрдің және есептеудің қателіктерімен ғана анықталады.

Р және та өлшеу нәтижелерін салыстыра отырып олардың өзар ажақын екені расталады.Күшті _с 4л²Л/² оР = т ара қатынасының негізінде жанама өлшеудің салыстырмалы қателігін ^гг = ^ет + 2е, -)- е_к -+- е_сист. Формуласы бойынша табады.

Мұнда е_т = 2% - механика бойынша бізге жүк массасы белгілі салыстырмалы қателік; е,-.............. уақытын өлшеудің кездейсоқ қателік шегі (шекарасы).

Кішкентай бұрыштардағы маятник ауытқуын 8^ = 0 деп есептеуге болады, себебі оның кезеңі (мерзімі) ауытқу бұрышына тәуелді емес (бағынбайды). Мейлінше ұзын жіпте е_сист (е_сист-(-е_т) суммасымен қателікке негізгі үлес қосатын кездейсоқ қателікпен 2 — салыстыра елемеуге болатын мәнге дейін қысқартуға болады. Сондықтан е_Р = 2 —. ІІ тараудың § 5 осы жұмысқа арналған кездейсоқ қателіктің шегі (шекарасы) көрсетілген.

Тәжірибені бір мәрте өткізу кезіндегі қателік шекарасы 17%-ға тең. Тәжірибені екі мәрте өткізу кезіндегі қателік 12%-ға дейін азаяды. Тек үш мәрте өлшеу кезінде ғана қателік 10%-ға дейін төмендейді.

Мұғалім осы жұмысты талдау кезіндегі оқушылармен әңгімелесуде осы цифрларды көрсетуі тиіс. Олар та туындысының есптеп шығарылған мәні бойынша тәжірибелер санына тәуелділікте АР — е_Р(та) абсолюттік қателік шегін (шекарасын) табады. Аталмыш жұмыста келтірілген мысалда А/⁷ = 0,15-0,31 «0,05 Н табамыз.

Сенімді мәндер интервалының түрі 224-суреттегі бейне. Егер динамометрмен өлшенген күш осы интервалға тиесілі болса тәжірибе (эксперимент) заңды растайды.

2-нұсқа

Құралдар: 1) дененің шеңбер бойынша қозғалысын зерттеуге арналған аспап (прибор); 2) 1 Н өлшеу шегі бар динамометр; 3) секундтық тілі бар сағат немесе секундомер (секундесептеуіш); 4) өлшеуіш сызғыш; 5) фронтальды жұмыстарға арналған штатив (225-сур.).

Жұмыс жүргізудің бұл нұсқасында І тараудың § 3 егжей-тегжейлі сипатталған арнайы аспап қолданылады (24-сур.). Аспаптың ерекшелігі – инерцияның маңызды мезеті мен жүктердің ілгек нүктесімен қатты байланысуы. Осы ерекшеліктер өлшеу жүргізуді айтарлықтай жеңілдетеді: жүктердің қозғалысы өте тұрақты. Аталмыш аспапта оқушылар конусты маятникпен жұмыстанады.

Жұмыс кезінде вертикаль мен өзекше арасында кез келген бұрыш қалыптасуы мүмкін. Бұрыштың шағын болуы талабын қоюдың қажеті жоқ.

Жұмысты орындау үшін қондырғыны 225-сурет бойынша құрастырады (жинайды). Аспаптың өзекшесін штативтің муфтасына бекітеді, тіктеуіштен еркін /? қашықтықта нұсқағышты қондырады және өзекшенің үстел үстіндегі биіктігін жүк /? қашықтығында ауытқыған кезде нұсқағыш-тілдің үстінде тұратындай етіп жасайды.

Қондырғыны жинап (құрастырып) болғаннан кейін бір оқушы жүктер жүйесін олар нұсқағыш үстімен өткенге дейін біртіндеп тарқата бастайды. Жүйе инерциясының барынша үлкен мезетінің арқасында он бір қалыпты қозғалыста ұстау оңай болады. Басқа оқушы I -тегі N жүйесінің айналымдар санын санайды. Р₀=т —р—4я² /? № формуласы бойынша Р₀ тең әсерлі күшін тауып, оны Р, күшімен салыстырады.

229-беттің соңы.......

240-бет↓ Мұндағы сөйлемнің басы алдыңғы 239 бетте болады

Шарғыны аударып тастау шарғы ауырлығының ортасымен өтетін вертикальды сызық оның тіреу үстінің шегінен шыққан кезде болатына көз жеткізіледі.

Соңында шарғыны басқа қырымен сызғышқа қояды да тәжірибені қайталайды (238-сур.). Бірінші жағдайдағыға қарағанда мейлінше тұрақты қалыпты белгілейді.

237-сур. Тіреу үсті бар дененің тұрақты тепе-теңдігі жағдайын анықтау

§ 3. Сақтау заңдары

102. Импульсті сақтау заңын зерттеу

Құралдар: 1) өлшеуіш лента; 2) науа; 3) массалары бірдей шарлар – 3 дана; 4) калориметрге арналған денелер жиынтығынан жасалған металл цилиндрлер – 2 дана; 5) серіппелі соққыш; 6) фронтальды жұмыстарға арналған штатив (239-сур.).

Жұмыстың мақсаты – металл шарлардың өзара әркеттесуі мысалымен (үлгісі арқылы) импульсті сақтау заңын суреттеу. Шарларды серіппелі оққыштың көмегімен металл науаның шетіне қозғалысқа келтіреді (66-сур.).

Жұмысты орындау үшін 239-сурет бойынша қондырғыны құрастырады (жинайды). Металл науа штативтің табанындағы шетінен қысады да үстелдің шетіне көлденең қалыпта орналасады. Науаның көлденең қалыптылығын металл шардың көмегімен тексереді. Шамамен жоғарғы шеттен 1-2 мм биіктіктегі науаның ортасына штативтің муфтасына бекітілген серіппелі соққышты орналастырады.

Соққыштың серіппесін қысып, оның соңына жіп ілмекті кигізеді. Соққыштың екі жағынан науаға бірдей металл шарлар қояды, ал олардан бірдей (30-40 см) қашықтықта – металл цилиндрлерді қояды. Ілмекті соққыштан тартқылайды: шарлар модулі бойынша бірдей жылдамдықпен қарама-қарсы жақтарға шашылады.

Жылдамдық модульдерінің тепе-теңдігі жөнінде шарлармен металл целендирлерге дейінгі қозғалыстың бірдей уақытында өтетін жолдарың тепе-теңдігі бойынша талдайды.

Осылайша, шарлар импульстерінің өзгерістері бірдей бірақ қарама қарсы бағытталған мәнге ие болады т. е. = т₂Ла₂-. Басқаша айтқанда өзара әрекеттескенге дейінгі және кейінгі шарлар импульсінің суммасы тұрақты болып қалды.

Тәжірибені түрлі массалы шарлармен қайталайды. Бұл үшін соққыштың бір жағына бір шарды, екінші жағына осындай екі шарды орналастырады. Импульсті сақтау заңына сәйкес өзара әрекеттескеннен кейінгі шарлар жылдамдығының модулдері шарлар массасына кері пропорциональ болуы тиіс. Сондықтан шарлар соғылатын металл целиндрлер енді науада бір-біріне 2:1 қатынасындағы қашықтықта орналасады, мысалы 40 см мен 20 см қашықтығында. Серіппені жбосатқаннан кейін шарлар қарама-қарсы жаққа жылжып тағы да бір мезгілде металл цилиндрлерге соғылады, осы арқылы шарлар жылдамдығының модулдері бір-бірінен 2 есе айрықшаланатынын дәлелдейді.

Жаттығу үшін оқушыларға шарлардың өзара әрекеттесуінің басқа сапалы жағдайларын қарастыруды ұсынуға болады. Шарлар болаттан жасалғандықтан олармен серпімсіз өзара әрекеттесуді ғана бақылауға болады.

1. Науаға екі бірдей шар салады. Біреуін жайына қалдырып, екіншісін бірінші шардың бағытына қарай қолмен итереді. Серпінсіз соққыдан кейін екі шар да екінші шардың алғашқы жылдамдығының жартысына тең бірдей жылдамдықпен жылжиды.

2. Екі бірдей шарды оларға түрлі жылдамдық бере отырып бір бағытқа итереді. Үлкен жылдамдықпен жылжып келе жатқан шар жылдамдығы аз шарды қуып жетеді. Серпімсіз соққыдан кейін екі шар да қозғалыстарын бір бағытқа өзара әрекеттесетін шарлар жылдамдығының жарты суммасына тең бірдей жылдамдықпен жалғастырады.

3. Екі бірдей шарды қолмен бір-біріне қарсы бірдей жылдадықта қозғалысқа келтіреді. Серпімсіз соққыдан кейін шарлар тоқтайды.

4. Екі бірдей шарды қолмен бір-біріне қарсы түрлі жылдамдықта қозғалысқа келтіреді. Серпімсіз соққыдан кейін шарлар үлкен жылдамдық бағытына бірдей жылдамдықта қозғалады. Шарларды соққаннан (итергеннен) кейінгі жылдамдық өзара әрекеттесетін шарлардың алғашқы жылдамдығының жартылай айырмасына тең.

Осы жұыста ұсынылған жаттығуларды орындауды жақсы ұйымдастыру мақсатында мұғалім барлық операциялардың кезекті орындалуына нақты нұсқаулар беруі тиіс.

102. Механикалық жұмысты өлшеу

Құралдар: I) динамометр; 2) өлшеуіш лента; 3) оқушы үшбұрышты сызғышы; 4) трибометр; 5) екі қармағы бар массасы 100 г жүктер (240-сур).

Жұмыстың мақсаты – оқушылардың механикалық жұмысты өлшей білу икемін қалыптастыру.

Басында оқушыларға қозғалыс бағыты дене орын алмасуының бағытымен сәйкес келетін тұрақты күш жұмысын өлшеу ұсынылады. Осы мақсатта трибометр сызғышына ағаш шарғыны (қайрақты) қояды, шарғыға (қайраққа) массасы 100 г екі жүк қояды. Шарғының (қайрақтың) қармағына динамометрді іліктіріп, жүгі бар шарғыны (қайрақты) трибометр сызғышының шетіне біркелкі орналастырады (240-сур.).

Динамометрдің көрсеткішін 0,1 Н дейінгі дәлдікпен жазып алады да шарғының үстелге қатысты орын ауыстыруын 0,01 м дейінгі дәлдікпен өлшейді. Алынған мәліметтер бойынша шарғының үстелге қатысты орын ауыстыруы бойынша ауырлық күшінің жұмысын есептеп шығарады. Өлшеу мен есептеу нәтижелерін өлшеудің абсолюттік және салыстырмалы қателіктерін көрсетіп дәптерге жазып алады.

Үлгі нәтижелері келесідей болуы мүмкін:

Т⁷ = 0,5±0,1 Н Л = /⁷5 = 0,5 Н-0,5 м=0,25 Дж,

240-сур. Дененің орын ауыстыру бағытымен сәйкес келетін күштер жұмысын өлшеу

241-сур. Дененің орын ауыстыруының (алмасуының) бұрышымен әрекет ететін күштер жұмысын өлшеу

ДЛ = е_ЛА = 0,22 ■ 0,25 Дж»0,05 Дж,

А =0,25 ±0,05 Дж.

Содан соң оқушыларға әрекет ету бағыты дененің орын ауыстыру бағытына сәйкес келмейтін тұрақты күштің механикалық жұмысын өлшеуді ұсынады. Осы мақсатта екі жүгі бар шарғыны трибометр сызғышына біркелкі орналастырады, бірақ енді динамометр бұрыш астына мысалы сызғышқа 30° бұрышқа орналасады (241-сур). Әрекет етуші күш көлбеуінің бұрышын үшбұрыш сызғыштың көмегімен тексереді. Ауырлық күшін, шарғының орналасуын өлшейді, жаслған жұмысты А — Рз сое а формуласы бойынша есептеп шығарады.

Оқушылардың жекелеген топтарына күш векторы мен орналасу арасындағы түрлі бұрыштарға арналған, мысалы 30, 45, 60° арналған жұмысты өлшеуді ұсынуға болады. Оқушылардың назарын істелген жұмыстардың дұрыс (жағымды, оң) белгісіне аударады.

103. Ауырлық күші жұмысын өлшеу

Құралдар:1) динамометр; 2) өлшеуіш сызғыш; 3) жібі бар 25 мм диаметрлі кішкене шар (242-сур.).

Жұмыс мақсаты – оқушылардың ауырлық күші жұмысын өлшей білу икемін қалыптастыру.

В Көтеретін дене ретінде пластмасса немесе металл шар алады да онымен келесі әрекеттерді орындайды. Шардың салмағын динамометрдің көмегімен өлшейді. Шарды сызғыштың биіктігінде жоғарға бірқалыпты көтереді де түсіріп жібереді (242-сур.).

243-сур. 105 – жұмыс құралдары

Соққы жұмсақ болу үшін шар құлайтын жерге дәптер қояды.

Алынған мәліметтер бойынша шардың һ биіктігінен құлау кезінде т§ ауырлық күшімен үстелге қатысты жасалатын А жұмысын А = т§Н формуласы бойынша есептейді.

Оқушылардың зейінін ауырлық күші жұмысының дене қозғалысы траекториясына тәуелді еместігіне аударады. Дененің жоғарыға қозғалысы кезіндегі ауырлық күшінің жұмысы теріс (жағымсыз), себебі ауырлық күші дененің орналасуына қарсы бағытталған; дененің төменге қозғалысы кезіндегі ауырлық күшінің жұмысы – оң (жағымды, дұрыс), себебі ауырлық күші мен орналасу бағыты сәйкес келеді. Тұйықталған траекториядағы ауырлық күшінің жұмысы нолге тең.

105.Серпімділік күшінің жұмысын өлшеу

Құралдар: 1) динамометр; 2) өлшеуіш сызғыш (243-сур.).

Жұмыстың мақсаты – оқушылардың серпімділік күші жұмысын өлшей білуі икемін қалыптастыру.

Аталмыш жұмыста оқушылар оқу динамометрінің серіппесінің серпімділік күш жұмысын өлшейді, мысалы: 2 Н күшімен оның деформациясын өлшейді (243-сур.). Алынған мәліметтер бойынша серіппенің қатылығын, содан соң серіппенің созылу және қысқару кезіндегі жасалған серпімділік күшінің жұмысын есептеп шығарады.

Өлшеу мен есептеу нәтижелерін жұмыс өлшеуінің абсолюттік қателігін көрсетіп дәптерге жазып алады.

Төменде орындалған жұмыстардың бір нұсқасының нәтижесі келтірілген.

	^ = 2,(^0,1 Н л: = 0,050 ±0,001 м

Д/4 АР, Дх

г_к - р- + ~ -у

105. Сырғанау үйкелісі күшінің жұмысын өлшеу

Құралдар: 97-жұмыстағыдай құралдар (228-сур. қарау).

Жұмыстың мақсаты – оқушылардың үйкеліс күші жұмысын өлшей білу икемін қалыптастыру.

Аталмыш жұмыста оқушылар ағаш шарғының үстел қақпағында қозғалуы кезінде пайда болатын сырғанау үйкелісі күшінің жұмысын өлшейді. Бұл үшін келесі әрекеттер орындалады. Шарғыны үстелге қойып оның үстелдегі бастапқы қалыбын байқап алады. Содан соң шарғыны қолмен жаймен итеріп, оның үстелдегі жаңа қалыбын байқайды (228-сур.). Шарғының үстелге қатысты орналасу модулін және үстел бойындағы шарғының сырғанау үйкелісі күшінің модулін өлшейді.

Осыдан кейін шарғының үстел бойымен сырғанау үйкелісі күшінің жұмысын есептеп шығарады.

Өлшеу нәтижелерін өлшеудің абсолюттік қателігін көрсетіп дәптерге жазып алады.

Үлгілі нәтижелер келесідей болуы мүмкін:

А = — — 0,2 Н-0,5 м = — 0,1 Дж,

ЛЛ ^Л/Чр,Л* 0,1 0,01

^е*=-т⁼пг;⁺-⁼-о2⁺Ж⁼⁰’⁵²’

\А = г_ЛА ==0,52-0,1 Дж«0,05 Дж,

А = -0,10±0,05 Дж.

Оқушылардың зейінін үйкеліс күші жұмысының басқа механикалық күштер жұмысынан айырмашылығына, көбінесе үйкеліс күші қашанда дене орналасыуының кері бағытына бағытталғандықтан, үйкеліс күші жұмысының қашанда теріс екендігіне аудартады. Сондықтан тұйықталған траектория бойымен дененің қозғалысындағы үйкеліс күшінің жұмысы нолге тең емес.

107. Көтерілген дененің потенциальды энергиясын өлшеу

Құралдар: 1) динамометр; 2) өлшеуіш сызғыш; 3) зертханалық трибометрдің ағаш шарығы (244-сур.).

Жұмыстың мақсаты – оқушыларға потенциальды энергия ұғымын бекіту (пысықтау) және көтерілген дененің потенциальды энергиясын өлшей білу икемін қалыптастыру.

Басында оқушылар динамометрдің көмегімен шарықтың салмағын өлшейді. Содан соң шарғының көптеу қырын кітапқа қояды да кітап мен үстелдің жоғарғы бетіне қатысты оның ауырлық ортасының орналасу биіктігін өлшейді (244-сур.). Алынған мәліметтер бойынша кітаптың жоғарғы үсті мен үстелдің үстіне қатысты шарғының потенциальды энергиясын есептейді.

Әрі қарай шарғы қырының аз бөлгін кітапқа қойып тағыда ауырлық ортасының қалыбын өлшеп шарғының кітап пен үстелдің жоғарғы бетіне қатысты потенциальды энергиясын есептеп шығарады.

Соңында шарғының кітаптың жоғарғы беті мен үстелдің үстіне қатысты потенциальды энергиясының өзгерісін есептейді.

Жұмысты орындаудың нәтижесінде оқушылар келесілерге көз жеткізуі тиіс: 1) потенциальды энергия ұғымы оқшауланған (бөлектенген) денеге емес, өзара әрекеттесетін денелер жүйесіне жататынына; 2) көтерілген дененің потенциальды энергиясы нольдік деңгейді таңдауға тәуелді, ал энергияның өзгеруі оған тәуелді емес; 3) көтерілген дененің потенциальды энергиясы сандық түрде дененің нольдік деңгейге түсірілу кезіндегі ауырлық күшінің жұмысына тең.

108. Механикалық энергияны сақтау заңын зерттеу

1-нұсқа

Дененің еркін құлауы кезіндегі потенциальды және кинетикалық энергиясының өзгерісін салыстыру

Құралдар:83-жұмыстағы құралдар (203-сур. қарау).

Қондырғыны 203-сурет бойынша құрастырып дене қозғалысын жазады (2...-сур). Жасалған жазба бойынша Н денеісінің құлау биіктігін және құлаудың соңындағы V лездік жылдамдығының модулін өлшейді.

Дененің құлау биіктігі лентадағы бірінші және соңғы белгілер арасындағы ара қашықтыққа тең.

Лездік жылдамдықтың модулін есептеуге арналған формуланы келесісей қайта түрлендіру арқылы алады:

	2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 7 • • • •
	248 мм

245-сур. 108-жұмыстағы дененің еркін құлауының жазбасы

, VI 2 Н 2 Л, болғанда

сәйкесінше, «=—, мұнан у = — = -^г, шығады, мұндағы п — дененің құлау биіктігі, /г — лентадағы бірінші және соңғы белгілер арасындағы интервалдар саны, Т – белгі салушы зікірінің 0,02 с тең тербелу кезеңі.

Тиісті өлшеулер мен есептеулерді орындай отырып келесі мәліметтерді аламыз:

Л = 248-10~³ м; /=11-0,02 с = 0,22 с; /п = 0,05 кг.

Дененің потенциальды энергиясының азаюы тең болады

тдН = 5-10“² кг-248-10~³ м-9,8 м/с²= 121 • 10~³ Дж.

Дененің кинетикалық энергиясының ұлғаюы тең болады

3. 127• 10“³ Дж.

Алынған нәтижелердің қатынасын бірліктермен салыстыра отырып өлшеудің қателігін бағалауға болады:

127 • 10 Дж

121 • 10 Дж

Оқушы заң 5% қателікпен суреттелгені туралы қорытынды жасауы мүмкін.

Экспериментальды иллюстрацияның сенімділігі жөніндегі қорытынды (тұжырым) қашықтықтың шашыраңқылығымен байланысты кездейсоқ қателікті ескере жасалған болуы мүмкін. Бұл қателік «Электрмагниттік белгі салғыштың көмегімен дененің үдеуін өлшеу» жұмысында көрсетілгендей е_случ = 10% (бір мәрте өлшеу кезіндегі) шегіне ие. Мұнымен салыстырмалы түрде потенциальды энергияны өлшеудің салыстырмалы қателігін есептеуге арналған формуладағы е_т и е_е елемеуге болады:

е, = е_т + е, + е_сдуч = (± • 100% + ^ • 100%) + 10% «10%.

АЕ = 121 • 10~³-0,1 = 12,10^-3 Дж.

246-сур. 108-жұмыстағы дененің потенциальды энергиясының сенімді мәндерінің интервалы

Эксперименттің (тәжірибенің) сенімділігі 127-10^-3 Дж кинетикалық энергиясының мәні 246-суретте көрсетілген [121 • 10^_3± 12-10~³] Дж интервалына тиесілі екендігімен расталады.

Алынған мәліметтер бойынша үстел мен КПД жылжымалы блогына қатысты жүктерді көтеру бойынша пайдалы және жасалған жұмысты есептеп шығарады.

Өлшеу мен есептеудің үлгілі нәтижелері келесідей болуы мүмкін:

Жүктер салмағы: Р = 3,0 ±0,1 Н.

Жүктердің орналасуы (орын ауыстыруы): 5, = 0,10±0,01 м.

Динамометрдің орналасуы (орын ауыстыруы):5₂ = 0,20±0,01 м.

Жіптің тартылу күші: /⁷ = 2,0±0,1 Н.

Пайдалы жұмыс: Л, = Р5, = 3 Н-0,1 м = 0,3 Дж.

Жасалған жұмыс: А₂= Р3₂ — 2 Н-0,2 м = 0,4 Дж.

Жылжымалы блок КПД:

249-сур. Парақтардың арасына ауа жібергенде олардың жақындауы

110. Ауа қысымының оның қозғалыс жылдамдығына тәуелділігін бақылау

Құралдар: өлшемі 170X200 мм қағаз парағы – 2 дана.

Жұмыс мақсаты – оқушыларға ауа легі жылдамдығы мен оның статикалық қысымы арасындағы тәуелділікті көрсету.

Көрсетілген тәуелділікті байқау үшін оқушылар келесі қарапайым тәжірибелерді орындайды:

1. Әрбір қолға қағаз парағын алады, оларды бір-бірінен 5-6 см ара қашықтықта вертикалынан қояды да олардың арасынан жоғарыдан төменге ауа үрлейді (249-сур.). Олардың арасындағы статикалық қысымды төмендету салдарынан парақтардың жақындауы байқалады.

2. Ауа үрлеуді жалғастыра отырып, парақтар 2-3 см жақындайды және олардың жабысуын бақылайды.

3. Парақтарды ауыз деңгейінде ұстап парақ үстінен ауа үрлеп оның көтерілуін бақылайды (250-сур.).

4. Ауа қозғалысының жылдамдығын арттырады да бірінші жағдайға қарағанда тағы да парақтың үлкен биіктікке көтерілгенін бақылайды.

Жасалған қарапайым тәжірибелер оқушыларды ауа легі жылдамдығының көбеюі оның статикалық қысымы модулінің азаюына әкелетініне сендіреді және тікұшақ қанатының көтерілу күшінің пайда болу себептерінің бірін ашады.

§ 4. Механикалық тербелістер мен толқындар

251-сур. 111-жұмыс құралдары

111. Серппедегі дененің еркін тербелісін зерттеу

Құралдар: 1) динамометр; 2) массасы 100 г екі қармағы бар жүктер – 2 дана; 3) Фронтальды жұмыстарға арналған штатив (251-сур.).

Жұмыстың мақсаты – серпімділік пен ауырлық әсерімен серіппеде еркін тербелетін дененің кинематикасы мен динамикасын талдау.

251-сурет бойынша қондырғыны құрастырады. Штативтің табанына динамометрді вертикальды бекітіп оған массасы 100 г 2 жүкті іліп қояды. Жүктердің тербелу кезіндегі үйкеліс күшін болдырмас үшін динамометрдің көрсеткішін шкаладан теріс қаратады, оны вертикальды осьтің жанына 180° бұрады, ал штативтің табанындағы динамометрдің қалыбын жүктер ілінген өзекше тербелу кезінде аспаптың шектеуіш скобасына жанаспайтындай етіп реттейді.

Жүктердің тепе-теңдік қалыбы байқалады, содан соң оларды тепе-теңдік қалыбынан 4-5 см-ге вертикальды төмен тартып жіберіп қояды. Серпімділік пен ауырлық күшінің әсерімен жүктердің еркін тербелісі байқалады. Бұл кезде негізгі зейінді олардың ығысуының, жылдамдығының, үдеуінің және тепе-теңдік қалыпқа қатысты тең әсерлі күшінің кезеңдік өзгерісіне бөледі. Жүктер тербелісінің кинематикасы мен динамикасын қарастырғаннан кейін оқушылар дәптерлеріне тең әсерлі күштердің векторларын, бір кезең ағымындағы олардың келесі 6 қалыбына арналған жүктерінің жылдамдығы мен үдеуін (суретін) салып отырады (252-сур.):

252-сур. Серіппедегі жүк тербелісінің кинематикасы мен динамикасы

1) жүктер тепе-теңдік қалыбына қарай тік қозғалады;

2) жүктер жоғарыға қозғалып тепе-теңдік қалыбын өтеді;

3) жүктер тепе-теңдік қалыбынан жоғарыға қозғалады;

4) жүктер тепе-теңдік қалыбынан төменге қозғалады;

5) жүктер төменге қозғалып, тепе-теңдік қалыбын өтеді;

6) жүктер тепе-теңдік қалыбынан төменге қозғалады.

Бұл жұмыста тербелуші дене ретінде массасы 100 г екі жүктің орына калориметрге арналған денелер жинағынан қармағы бар болат немесе жез цилиндрді алуға болады. Олардың массасы сәйкесінше 153 г және 165 г-ға тең.

Ақырында жұмысты кесігі 1X1 мм, ұзындығы 150 мм, шетіне массасы 100 г жүк ілінген резеңке баумен орындауға болады.

112. Серіппеде тербелетін дененің амплитудасын, максимльды жылдамдығын және толық энергиясын өлшеу

Құралдар: 1) динамометр; 2) өлшеуіш сызғыш; 3) массасы 100 г екі қармағы бар жүктер – 2 дана; 4) фронтальды жұмыстарға арналған штатив (251-сур. қарау).

Жұмыстың мақсаты – оқушылардың серіппеде тербелетін дененің максимальды жылдамдығы мен толық энергиясын өлшей білу икемін қалыптастыру.

Басында динамометр серіппесінің қаттылығын өлшейді. Содан соң қондырғыны 251-сурет бойынша құрастырады. Өлшеуіш сызғыштың көмегімен динамометр серіппесіне ілінген жүктердің тепе-теңдік қалыбын белгілейді.

Жүктерді вертикальды төменге тартады (созады, кереді), мысалы олардың тепе-теңдік қалыбынан 5 см-ге тартып жіберіп қояды. Жүктердің тербелісі кезінде олардың жылдамдықтарының кезеңдік өзгерісі мен кинетикалық және потенциальды энергияның өзара айналуы (өзгеруі) байқалады.

Оқушылардың зейінін тербелген жүктерге екі күш әсер ететініне аударады: ауырлықтың тұрақты күші және серіппенің серпімділігінің айнымалы күші. Жүктердің потенциальды энергиясы жүктерді көтеру бойынша ауырлық күшіне қарсы жұмыстарды орындау есебінен немесе серіппенің созылуы бойынша жұмысы есебінен көбейеді. Сондықтан потенциальды энергия көп сандық мәнге жүктердің жоғарғы және тө

Дата добавления: 2015-09-29