є зверху петельку для нитки 4, яку одним кінцем прив'язують до тіла 5 масою т, а іншим - до гачка трубчастого динамометра 6.
В
Рис. 12
Привівши прилад в обертання, показують, що при одному і тому ж розтягуванні пружини добуток маси на прискорення для різних тіл залишається незмінним.
Досліди дозволяють укласти, що про значення сили пружності завжди можна судити за значенням твори, тобто або у векторній формі. p> Далі на прикладі сили тяжкості слід показати, що твір є також мірою та інших сил. Для цього можна розглянути приклад з підвішеною на пружині гирею. p> Бажано показати, що і для сили тертя. Для досвіду можна використовувати прилад (див. рис. 12), в якому на середню частину стрижня 1 надягають гумову пробку. У пробку на певну глибину встромляють голку з ниткою, другий кінець якої прив'язують до тіла 5 масою т . Приводять прилад в обертання і домагаються того, чтобиіголка, удерживаемаянекоторойсилой тертя, була висмикнута з пробки. Розрахунками знаходять твір. Повторюють досвід з іншим тілом масою при тій же силі тертя і переконуються, що Отже,. p> Роблять висновок: для будь-яких сил в механіці.
Учням говорять, що це і є найважливіший закон динаміки - другий закон Ньютона. (Автори багатьох посібників з фізики дають йому тому додатково В«спеціальнеВ» назву - В«основний закон динаміки В».)
Формула дозволяє встановити одиницю сили. У СІ це відома учням одиниця сили - ньютон, яка тепер може бути строго визначена як сила, що повідомляє тілу масою 1 кг прискорення 1 м/с 2 ,
В
Використовуючи другий закон Ньютона, за допомогою досвіду, подібного показаному на малюнку 12, можна проградуювати пружину в ньютонах. Практично тих же цілей простіше досягти, підвішуючи до пружини гирі і використовуючи ту обставину, що при їх равновесііЕто відомий учням статичний метод вимірювання сил.
Вимірювання сил. Динамометр. Додавання сил
З даного питання слід, насамперед, відновити в пам'яті учнів відомості про вимірювання сил динамометрами, які їм відомі з курсу фізики пройденого раніше. У політехнічних цілях вкрай бажано також продемонструвати технічні або медичні динамометри, до яких школярі завжди виявляють великий інтерес.
Принцип дії таких динамометрів та їх конструктивні особливості бажано пояснити за допомогою моделі, показаної на малюнку 13. На моделі чітко видно найважливіша частина динамометра - пластинчасті пружини 1, шкала 2 і передавальний механізм, що складається з зубчастих коліс 3 і рейки 4.
В
Рис. 13
Використовуючи демонстраційний експеримент, повторюють відомості про складення сил, спрямованих по одній прямій, і переходять до вивчення головного і нового для учнів питання про складення сил, діючих на тіло під кутом один до одного.
Відповідні правила додавання сил можуть бути встановлені на основі вже наявних в учнів загальних відомостей про складе...
