Сила

Masses and Springs: Basics by PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, licensed under CC-BY-4.0 (https://phet.colorado.edu)

video
play-rounded-fill

Цель:

  • Определение причины движения тел
  • Объяснение сила тяжести
  • Объяснение силы упругости

Эта виртуальная лаборатория предназначена для использования на уроках естествознания по следующей теме:

  • 5 класс. Глава II. «Почему тела движутся?”

Виртуальный эксперимент 

Виртуальная симуляция позволяет учащимся моделировать силы тяжести и упругости. Играя с одной или двумя системами «масса-пружина» и устанавливая связь между массой, постоянной пружиной и движением, он проводит различные эксперименты. 

Сила — это величина, которая описывает влияние тел друг на друга. сила тяжести — это сила притяжения тел к Земле. Сила упругости — это сила, возникающая при деформации тела, которая противодействует этой деформации и стремится вернуть тело в его исходное состояние.

На рисунке ниже показаны функции, которые выполняет каждая кнопка.

Ход работы:

Шаг 1. В виртуальном симуляторе представлены три разных раздела: stretch (растяжение), bounce (колебания), lab (лаборатория). Выберите ”Stretch » — «растяжение». В эксперименте вы будете работать над этим разделом. 

Шаг 2. Описание элементов симулятора

  • Две пружины: Рядом с каждой пружиной расположены кнопки для установки устойчивости пружины. Толщина пружины используется для обозначения её устойчивости.
  • Гиревые камни: На нижней части представлены гиревые камни разного веса: 50 г, 100 г, 250 г и неизвестные гиревые камни.
  • Кнопки:
    • Доступны кнопки для просмотра естественной длины и положения равновесия пружин.
    • Линейка прилагается для измерения длины пружин.

Шаг 3. Визуализация состояний пружин:

  • Синие тире обозначают длину пружины в нерастянутом состоянии.
  • Красные тире обозначают подвижную линию, показывающую изменение длины.
  • Зеленые тире обозначают состояние покоя пружины.

Шаг 4. Повесьте гиры на пружины, удерживая левую кнопку мыши.

Шаг 5. С помощью линейки отслеживайте изменения длины с помощью тире, чтобы увидеть естественную длину и положение равновесия. 

Шаг 6. Измените толщину первой пружины с помощью кнопки установки устойчивости. Как изменение толщины пружины повлияло на её длину?

Шаг 7. Измените толщину второй пружины с помощью кнопки установки устойчивости.Сравните длину второй пружины с первоначальной. Как изменение толщины пружины повлияло на её длину?

Шаг 8. Повесьте на вторую пружину гиревой камень того же веса, что и на первой. Сравните длину пружин. Что изменилось?

Шаг 9. Проведите различные эксперименты:

  • Замените гирлянды на пружинах гирляндами другого веса.
  • Изменяйте толщину пружин.

Шаг 10. Сделайте выводы:

  • Как изменилась длина пружин под действием гиревых камней?
  • Как изменение толщины пружин влияет на их длину?

Заключение

Анализируя полученные данные, можно сделать вывод о том, что толщина пружины оказывает существенное влияние на её характеристики. Увеличение толщины пружины, как показали результаты, приводит к изменению её длины и, вероятно, увеличению её устойчивости.

Также выявлено, что добавление гиревых камней на пружины приводит к дополнительному растяжению и изменению их характеристик.

Русские переводы английских терминов:

  • Spring strength-сила пружины, стабильность
  • Small-Маленький
  • Large-Большой
  • Unstretched length-длина в Нерастянутом состоянии
  • Resting position-состояние покоя 
  • Movable line-скользящая линия
  • Normal-Нормальный
  • Slow-Медленный