Dva pokusy
Dana Mandíková
Měření koeficientu tření
Pomůcky: švédská lavička, metr (pásmo), 4 žáci (pojmenujme je Alena, Honza, Pavel, Jana)
Příprava a provedení: Alena se posadí asi půl metru od konce lavičky. Zvedne nohy tak, aby se lavičky nedotýkaly. Honza s Pavlem zvedají pomalu konec lavičky až do okamžiku, kdy Alena po jemném postrčení začne sjíždět rovnoměrně dolů po lavičce. Jana změří vzdálenosti h a l (obr. 1).
obr. 1 obr. 2
Určení „Alenina“ koeficientu tření:
Při rovnoměrném pohybu je výslednice sil působících na Alenu (obr. 2) rovna nule a tedy: , (1)
kde .......... tíhová síla
............ tlaková síla od lavičky
........... třecí síla
Rozepsáno do složek ve směru osy x a y:
x: , (2)
y: . (3)
Pro třecí sílu platí: , (4)
kde f je koeficient tření.
Z (3, 4) , (5)
z (2, 5) , (6)
z (6) .
Poznámky:
· Výhodné je dělat experiment v tělocvičně, lavičku můžete zavěšovat na ribstole a nemusíte ji stěhovat.
· Takto měříte koeficient dynamického tření mezi dřevem a příslušnou tkaninou. Zjišťujte koeficienty tření žáků v různých oděvech.
· Můžete po lavičce pouštět i jiné předměty a měřit koeficient tření např. pro dřevo-dřevo, dřevo-papír, dřevo-sklo, atd. Naměřené hodnoty pak porovnejte s tabulkami.
· Koeficient statického tření zjistíte obdobně, jen do Alenky na začátku nebudete strkat.
Budou plavat přesýpací hodiny?
Pomůcky: přesýpací hodiny, skleněný válec široký tak, aby se do něj hodiny těsně vešly, uzavíratelný na obou stranách
Příprava a provedení: Válec naplníme vodou a umístíme do něj přesýpací hodiny tak, aby nahoře plavaly (obr. 3). K zatížení hodin lze použít např. modelínu a diabolky. Válec uzavřeme a převrátíme. Hmotnost i objem hodin zůstávají stejné, takže by měly vyplavat vzhůru. Přesto zůstanou u dna, dokud se písek nepřesype.
Vysvětlení: Hodiny se po překlopení válce trochu nahnou a tření o stěny jim brání vyplavat (obr. 4). Poté, co se písek přesype, hodiny se srovnají a vyplavou vzhůru.
obr. 3 obr. 4