Юный техник 1968-12, страница 24
I ПОЧЕМУ? И КАК ЛУЧШЕ? Члены физико-техннческого кружка школы № 19 г. Горького с некоторых пор, кроме обычных вопросов «Почему?» и «Зачем?», стали спрашивать себя: «Как сделать лучше?» Желание создать свою малую технику помогает кружковцам добиваться довольно интересных решений и в изготовлении учебных наглядных пособий. Фанера н оргстекло — вот основные материалы при создании плоскостных фигур-приборов. Просто и наглядно. В школьных кабинетах фнзнкн, математики, химии уже много приборов, сделанных самими ребятами. Теперь и учителю и ученикам очень удобно объяснять какой-нибудь закон, показывая его в действии на своей модели. Перед вамн силуэты приземистого танка, автофургона и воза с сеном. Они сто(ят нли движутся — сейчас неважно, v Площадь опоры (базы) у танка и автофургона одинаковы, а центр тяжести у них разный — у танка расположен ниже. Воз с сеном, наоборот, отличается от автофургона меньшей площадью опоры, но центр тяжести у него расположен на одинаковой высоте с фурго ном. Тела крепятся свободно на осях вращения (1), (2) и (3) к вертикальной доске (4) К этой же доске жестко прикреплена планка — «дорога». У каждого тела есть отвес — тонкая полоска оргстекла, с процарапанной линией посередине и тяжелым грузом на конце. Отвесы свободно вращаются около осей — втулок, укрепленных в центре тяжести каждого тела. Таким образом отвесы сохраняют вертикальное положение прн любом наклоне тел. Надо доказать, при каких условиях тело устойчивее. Вот и продолжим ход наших рассуждений, будем сравнивать. Проделайте такой опыт: поверните доску вместе с «дорогой» и «транспортом» на некоторый угол а относительно горизонта. По шкале углов наклона вы видите величину этого угла. Заметили, что после поворота доски все три отвеса, как и положено им, остались вертикальными (см. рисуиок), танк н автофургон продолжают стоять на «дороге», а воз опрокинулся? Почему же танк и фургон стоят, а воз упал? Проделайте опыт еще раз сначала, постепенно увеличивая угол наклона от 0°, когда «дорога» горизонтальна, а лнння отвесов проходит через середины баз. Видите, воз падает не сразу. Он долго «держится», но его отвес по мере увеличения угла наклона все ближе подходит к оси вращения. Вот линия отвеса совпадает с осью вращения тела — и воз падает. Появился опрокидывающий момент силы тяжести Р: М = Р Ч где / — плечо силы Р. На рисунке видно, что это произошло при угле наклона «дороги» а=1¥. Он оказался предельным углом для воза. Если вы теперь еще раз посмотрите на прибор, то положение отвесов подскажет, с каким телом произойдет следующая «авария», если дорога будет иметь еще больший поперечный наклон. Теперь ясно, почему приземистому танку не страшны даже крутые косогоры? основание прибора ОСЬ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ДОСКИ |
