Дослід 6. Виконання роботи за рахунок кінетичної енергії води.

Обладнання: турбіна водяна, штатив, посудина для води, з’єднана гумовою трубкою з патрубком турбіни, банка, підфарбована вода, тягарець на нитці.

С початку учнів знайомлять коротко з будовою моделей водяної турбіни. Звертають увагу на робоче колесо і вказують, що форма його лопаток вибрана такою, щоб здійснювалась максимальна передача кінетичної енергії робочому колесу.

Укріпивши модель на штативі і з’єднавши патрубок моделі за допомогою гумової трубки з водяним баком, закріплюють трубку затискачем. Підставляють під отвір для відводу води з моделі банку, яку ставлять в широкий таз. (Весь дослід краще здійснювати в такому тазі).

Приєднавши до шківа моделі тягарець на нитці, наливають в бак воду. Звільняють затискач і демонструють дію водяного струменю на робоче колесо моделі. Шків при цьому закручується і нитка намотується на. його. Тягарець піднімається і учні спостерігають механічну дію водяної турбіни. Таким чином за рахунок кінетичної енергії води виконується робота по підняттю тягарця.

Дослід 7. Рівновага сил і закон рівності робіт на похилій площині.

Обладнання: похила площина, набір важків, шта­тив, котки (циліндри) з дротяними дужками, різні за вагою - 2-3 шт., нитки, динамометр трубчастий або демонстра­ційний, метр демонстраційний.

З акон рівності робіт на похилій площині ілюструють так - встановлюють похилу площину під певним кутом і ви­значають її довжину. Вимірюють висоту похилої площини. Визначають вагу котка. Обчислюють роботу, яка вико­нується, коли тіло рівномірно піднімається на висоту похилої площини. Кладуть тіло на похилу площину, став­лять на шальку тягарці й добиваються, щоб тіло рівно­мірно переміщалось по всій довжині площини. Обчислю­ють роботу, яка виконується, коли тіло переміщується по похилій площині (множать вагу тягарців разом з вагою шальки на довжину похилої площини). Повторюють дослід з іншим котком, змінивши висоту похилої площини. На основі добутих даних роблять висновок: якщо знехтувати тертям, то робота, яка виконується, коли тіло піднімається рівномірно на висоту похилої площини; дорівнює роботі, виконаній під час переміщення його по всій довжині цієї площини («золоте правило» механіки).

Дослід 8. «Золоте правило» механіки в застосуванні до важеля.

Обладнання: важіль демонстраційний (важіль-лінійка), метр демонстраційний, шнур бавовняний, динамометр демонстраційний, набір тягарців з двома гачками по 50-100 г.

«Золоте правило» механіки (закон рівності робіт) для важеля демонструють за допомогою важеля.

Спочатку зрівноважують важіль. Поряд закріплюють вертикально демонстраційний метр. Потім відхиляють важіль на певний кут - відмічають його положення. Підвішують на коротке плече важеля тягар, наприклад 2 кг. На довге плече діють за допомогою динамометра.

Відмічають, на яку висоту підніметься точка підвісу тягаря і наскільки опуститься точка, в якій прикріплено до важеля динамометр. Обчислюють роботи, виконані на обох кінцях важеля. Переконують учнів, що величини цих робіт рівні між собою. Це означає, що на важелі дістають виграш у силі і програш у величині переміщення. Виграшу в роботі немає («золоте правило» механіки).