Filtr seznamu experimentů?

Zvolte požadované hodnoty úrovní a požadované štítky. V obsahu budou zobrazeny pouze úlohy mající jednu ze zvolených úrovní každé škály a alespoň jeden štítek. Pokud chcete filtrovat pouze podle některých škál nebo jen podle štítků, nechte ostatní skupiny prázdné.

Škály

Typ pokusu
Věková skupina
Potřebné vybavení
Čas přípravy pokusu
Čas provedení pokusu

Štítky

Kategorie
«
«
«

Přitahování vozíků gumičkou II

Pokus číslo: 4483

  • Cíl pokusu

    Cílem pokusu je ukázat pomocí vozíčků se zabudovanými siloměry od firmy Vernier, že síly, kterými na sebe působí dva vozíčky spojené napnutou gumičkou, jsou stejně velké a působí opačným směrem, nezávisle na hmotnosti jednotlivých vozíčků.

  • Teorie

    Zákon akce a reakce říká, že při vzájemném silovém působení dvou těles mají působící síly stejnou velikost a opačný směr. Při přitahování dvou vozíčků pomocí napnuté gumičky tak na oba působí stejně velké síly, nezávisle na jejich hmotnosti.

  • Pomůcky

  • Postup

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

    Obr. 1: Vozíčky s přišroubovanými háčky
    1. 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 1 grafu, na x-ové ose zvolíme čas, na y-ové ose sílu u obou vozíčků (obr. 3).

      5. Po kliknutí na tlačítko Režim nastavíme frekvenci, dobu měření a ruční zahájení měření. V našem případě byla frekvence nastavena na 300 vzorků/s a doba měření na 1,5 s (obr. 4).

      6. Měření zahájíme kliknutím na tlačítko Zahájit měření (obr. 5).
      7. Měřítko lze upravit pomocí tlačítka Automatické měřítko tak, aby měl graf rozumnou velikost (obr. 5).

    Obr. 2: Nastavování VGA, připojování vozíčků
    Obr. 3: Nastavování VGA, nastavování grafu
    Obr. 4: Nastavování VGA, frekvence a doba měření
    Obr. 5: Nastavování VGA, zahájení měření a automatické měřítko
    1. Měříme síly působící při přitahování vozíků prostřednictvím gumičky v následujících situacích:

      1. Oba vozíčky jsou nezatížené, držíme je na napnuté gumičce, zahájíme měření a následně vozíčky zároveň pustíme.

      2. Na oba vozíčky přidáme dvě závaží a experiment opakujeme.

      3. Jeden vozíček zatížíme dvěma závažími, druhý vozíček necháme nezatížený a experiment opakujeme.

      4. Jeden vozíček zatížíme čtyřmi závažími, druhý vozíček necháme nezatížený a experiment opakujeme.

  • Vzorový výsledek

    Síly, kterými na sebe působí dva vozíčky spojené napnutou gumičkou, jsou stejně velké a působí opačným směrem, nezávisle na hmotnosti jednotlivých vozíčků.

  • Technické poznámky

    • Závaží na vozíčky přidáváme vždy z obou stran, aby byla rovnoměrně zatěžována kolečka na obou stranách.

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

    • Je dobré si experiment vyzkoušet předem kvůli nastavení doby trvání experimentu.

    • Čas je nastaven tak, abychom proměřili pouze přitahování, nikoliv následnou srážku. Té je věnován pokus Pružná srážka vozíků a působící síly.

  • Metodické poznámky

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

    • Těžší těleso působí na lehčí větší silou.

    • Při vzájemném silovém působení předchází působení akce působení reakce.

    • Jestliže se tělesa pohybují, musí být „akce větší než reakce“.

    • Síly akce a reakce působí na totéž těleso, mohou se vzájemně sčítat a v případě stejné velikosti se ruší.

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

  • Komentář

    Podobný pokus byl realizován pomocí odpuzujících se magnetů: Odpuzování vozíků s magnety II

Typ pokusu: kvalitativní
Věková skupina: od 2. stupně základní školy
Potřebné vybavení: vyžaduje specifické pomůcky
Čas přípravy pokusu: 3–10 minut
Čas provedení pokusu: 3–10 minut
Pokus je zachycen na videu