102. Механикалық жұмысты өлшеу

Құралдар: I) динамометр; 2) өлшеуіш лента; 3) оқушы үшбұрышты сызғышы; 4) трибометр; 5) екі қармағы бар массасы 100 г жүктер (240-сур).

Жұмыстың мақсаты – оқушылардың механикалық жұмысты өлшей білу икемін қалыптастыру.

Басында оқушыларға қозғалыс бағыты дене орын алмасуының бағытымен сәйкес келетін тұрақты күш жұмысын өлшеу ұсынылады. Осы мақсатта трибометр сызғышына ағаш шарғыны (қайрақты) қояды, шарғыға (қайраққа) массасы 100 г екі жүк қояды. Шарғының (қайрақтың) қармағына динамометрді іліктіріп, жүгі бар шарғыны (қайрақты) трибометр сызғышының шетіне біркелкі орналастырады (240-сур.).

Динамометрдің көрсеткішін 0,1 Н дейінгі дәлдікпен жазып алады да шарғының үстелге қатысты орын ауыстыруын 0,01 м дейінгі дәлдікпен өлшейді. Алынған мәліметтер бойынша шарғының үстелге қатысты орын ауыстыруы бойынша ауырлық күшінің жұмысын есептеп шығарады. Өлшеу мен есептеу нәтижелерін өлшеудің абсолюттік және салыстырмалы қателіктерін көрсетіп дәптерге жазып алады.

Үлгі нәтижелері келесідей болуы мүмкін:

Т⁷ = 0,5±0,1 Н Л = /⁷5 = 0,5 Н-0,5 м=0,25 Дж,

240-сур. Дененің орын ауыстыру бағытымен сәйкес келетін күштер жұмысын өлшеу

241-сур. Дененің орын ауыстыруының (алмасуының) бұрышымен әрекет ететін күштер жұмысын өлшеу

ДЛ = е_ЛА = 0,22 ■ 0,25 Дж»0,05 Дж,

А =0,25 ±0,05 Дж.

Содан соң оқушыларға әрекет ету бағыты дененің орын ауыстыру бағытына сәйкес келмейтін тұрақты күштің механикалық жұмысын өлшеуді ұсынады. Осы мақсатта екі жүгі бар шарғыны трибометр сызғышына біркелкі орналастырады, бірақ енді динамометр бұрыш астына мысалы сызғышқа 30° бұрышқа орналасады (241-сур). Әрекет етуші күш көлбеуінің бұрышын үшбұрыш сызғыштың көмегімен тексереді. Ауырлық күшін, шарғының орналасуын өлшейді, жаслған жұмысты А — Рз сое а формуласы бойынша есептеп шығарады.

Оқушылардың жекелеген топтарына күш векторы мен орналасу арасындағы түрлі бұрыштарға арналған, мысалы 30, 4

-з

5, 60° арналған жұмысты өлшеуді ұсынуға болады. Оқушылардың назарын істелген жұмыстардың дұрыс (жағымды, оң) белгісіне аударады.

102. Ауырлық күші жұмысын өлшеу

Құралдар:1) динамометр; 2) өлшеуіш сызғыш; 3) жібі бар 25 мм диаметрлі кішкене шар (242-сур.).

Жұмыс мақсаты – оқушылардың ауырлық күші жұмысын өлшей білу икемін қалыптастыру.

В

242-сур. 104-жұмыс құралдары

Көтеретін дене ретінде пластмасса немесе металл шар алады да онымен келесі әрекеттерді орындайды. Шардың салмағын динамометрдің көмегімен өлшейді. Шарды сызғыштың биіктігінде жоғарға бірқалыпты көтереді де түсіріп жібереді (242-сур.).

243-сур. 105 – жұмыс құралдары

Соққы жұмсақ болу үшін шар құлайтын жерге дәптер қояды.

Алынған мәліметтер бойынша шардың һ биіктігінен құлау кезінде т§ ауырлық күшімен үстелге қатысты жасалатын А жұмысын А = т§Н формуласы бойынша есептейді.

Оқушылардың зейінін ауырлық күші жұмысының дене қозғалысы траекториясына тәуелді еместігіне аударады. Дененің жоғарыға қозғалысы кезіндегі ауырлық күшінің жұмысы теріс (жағымсыз), себебі ауырлық күші дененің орналасуына қарсы бағытталған; дененің төменге қозғалысы кезіндегі ауырлық күшінің жұмысы – оң (жағымды, дұрыс), себебі ауырлық күші мен орналасу бағыты сәйкес келеді. Тұйықталған траекториядағы ауырлық күшінің жұмысы нолге тең.