Sbírka fyzikálních pokusů

Přitahování vozíků gumičkou I

Pokus číslo: 4482

• Cíl pokusu

  Cílem pokusu je ukázat pomocí vozíčků se zabudovanými siloměry od firmy Vernier, že síly, kterými na sebe vozíčky působí prostřednictvím napnuté gumy, jsou stejně velké a působí opačným směrem. Při větším napnutí gumy je velikost sil působících na oba vozíky stejná, ale větší než při menším napnutí gumy.

• Teorie

  Zákon akce a reakce říká, že při vzájemném silovém působení dvou těles mají působící síly stejnou velikost a opačný směr.

• Pomůcky

  • ocelová dráha od firmy Vernier
  • dva vozíčky se zabudovanými siloměry
  • dva kovové háčky
  • gumička
  • program Vernier Graphical Analysis (zkratka VGA)

• Postup

  1. Připravíme dráhu a vozíčky se zabudovanými siloměry. K oběma vozíčkům přišroubujeme kovové háčky (obr. 1), na které pak zahákneme gumičku.

  

   

  2. Zapneme program Vernier Graphical Analysis. 

     1. Vybereme měření pomocí senzorů a připojíme vozíčky. V kanálech vybereme sílu (obr. 2 vlevo).

     2. Vynulujeme siloměry (obr. 2 vpravo nahoře).

     3. U jednoho z vozíků zaškrtneme tlačítko Obráceně, protože vozíky jsou na dráze vůči sobě opačně (obr. 2 vpravo dole). Tím zajistíme, aby oba měřily ve stejné vztažné soustavě.

     4. Nastavíme zobrazování okamžité hodnoty (obr. 3).

  3. Měříme síly působící při přitahování vozíčků gumičkou při jejím různém protažení.

   

  

  

• Vzorový výsledek

  

  

  

  Síly, kterými na sebe působí vozíky prostřednictvím natažené gumičky, jsou vždy stejně velké a opačně orientované. Při větším protažení gumičky jsou obě síly větší než při menším protažení gumičky.

• Technické poznámky

  • Pokus lze provést i bez dráhy, jen s vozíky položenými na stole. Je důležité je přitom dobře přidržovat přímo proti sobě.

  • Před prováděním experimentu je třeba vynulovat siloměry, abychom v žácích neprohloubili či nevytvořili chybnou představu tím, že by naměřené síly měly různou velikost.  

• Metodické poznámky

  Experiment lze využít při nabourávání následujících, obvykle silně zakořeněných, miskoncepcí: 

  • Síly vzájemného působení jsou časově posunuté, nejprve působí akce, potom reakce.

  Podle Mandíkové, D. a Trny, J., Žákovské prekoncepce ve výuce fyziky, Paido 2011, ISBN 978-80-7315-226-0.  

• Komentář

  Obdobný pokus byl proveden s odpuzujícími se magnety. Odpuzování vozíků s magnety I