Юный техник 1972-10, страница 80

I

Сделайте для школы

Приборы для школьных кабинетов, которые мы вам сегодня предлагаем, совсем новые — можно сказать, «с иголочки». Их авторы только что получили патенты Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР. Приборы эти и учебные пособия достаточно просты в изготовлении, поэтому мы рекомендуем вам сделать их для своей школы.

Что такое вращение?

Христиану Гюйгенсу, который первым открыл в 1673 году центростремительную силу, было, очевидно, вначале не так просто объяснить своим коллегам суть этого явления. Так же не сразу становится понятной эта сила и на уроках физики в 7—8-х классах.

Известные вам наглядные пособия без труда дают представление о сути вращения, но совсем не раскрывают «видимость» сил, возникающих при вращении.

Преподаватель физики средней школы № 19 города Горького Э. С. Шапиро изобрел и сконструировал простой и "оригинальный прибор для демонстрации законов вращательного движения (рис. 1).

Прибор представляет собой полую трубку, насаженную на стержень в виде буквы Т. На корпусе-трубке установлены три металлических кольца-груза. Два из них имеют одинаковые массы, но расположены на разных расстояниях от оси вращения. Третий груз по массе вдвое меньше, но находится на

том же расстоянии от оси, что и второй. Грузы удерживаются пружинами и могут передвигаться вдоль корпуса в пределах пазов, прорезанных в корпусе. Каждый груз имеет свою сигнализацию в виде цветной лампочки от карманного фонаря, включающуюся грузами при их движении. Питаются лампочки от выпрямителя или от батарейки. Один полюс источника питания соединен с каждой из лампочек через изолированный от корпуса скользящий контакт, а другой выведен на корпус.

Чтобы прибор заработал, нужно вставить прибор-трубку в центробежную машину и покрутить ее ручку. Но вот приборчик завертелся. Вспыхнула одна лампочка, затем другая и третья. Цветные лампочки мелькают все быстрее и быстрее, сливаясь в сплошной круг. Просто, интересно и доходчиво.

Вот суть действия прибора: при вращении под действием центробежных сил грузы расходятся от оси вращения, растягивая пружины. Величина деформации пружин и есть величина центростремительной силы.

При малой скорости вращения лампочки не горят. С возрастанием угловой скорости груз с наибольшей массой и наибольшим радиусом от оси вращения начнет первым двигаться и замкнет контакт своей лампочки. Лампочка загорится. При дальнейшем увеличении скорости загорится другая лампочка, груз которой имеет ту же массу, но меньший радиус, и только после этого загорится последняя.

На рисунке 1:

1 — трубчатый корпус; 2 — указатель величины центростремительной силы; 3 — грузы; 4 скользящий контакт, изолированный от корпуса; 5 — хвостовик; 6 — цветные лампочки; 7 — пружины.

76