Невидимка – ускорение

На рисунке  вы видите  прибор. В вертикальной стойке закреплен подшипник. В нем почти без трения вращается вал. На правом конце вала установлен диен с шестью отверстиями. На верхнем торце стойки закреплено сопло (стеклянная часть пипетки). Резиновая трубка соединяет медицинскую грушу с пипеткой. На рисунке не указаны размеры. Их вы можете самостоятельно рассчитать только после того, как подберете исходные материалы. Главное, на что нужно обратить внимание: центры отверстий в диске должны совпадать с осью сопла.

На катушку намотана тонная бумага. Ее можно считать гибкой линейной. По ней-то и производятся расчеты и определяется величина ускорения свободного падения. На стойке катушка закреплена тан, что она может свободно, с минимальным трением, вращаться в подшипниках.
Исходное состояние прибора: груша заполнена водой, под диеном установлен поддон, куда стекают излишки воды, лента намотана на катушку.
Толкните ручной диен: он начнет быстро вращаться вокруг оси. Левой рукой нажмите на грушу, а правой отпустите грузин. Лента станет свободно падать. Сплошная струя воды из сопла ударит в диен перпендикулярно его плоскости. Но так как в диске есть отверстия, то капли воды будут проскакивать сквозь них. При условии одной и той же угловой скорости вращения диска и равных расстояний между отверстиями промежутки времени между вылетающими из отверстия каплями воды будут равны. В течение всего опыта угловая скорость вращения диска почти не изменяется. Те места на падающей ленте, куда попали капли воды, становятся темными (еще лучший эффект достигается, если предварительно бумажную ленту натереть цветным мелом).

Когда   капли   воды   «обстреливают» равномерно движущуюся ленту, на ней отмечаются точки, равноудаленные одна от другой. А в нашем случае, когда лента под действием грузина свободно падает, капли распределяются так, что отношение расстояний между точками (S1 :S 2 :S3 : S4: S5 и т. д.), начиная со второго промежутка, будет приближаться к отношению ряда нечетных чисел 3:5:7:9: :11 :13 и т. д.

Чтобы получить истинную величину ускорения, нужно, естественно, знать угловую скорость вращения диска. А это можно узнать, сделав тан, чтобы диск вращался от электромоторчика, число оборотов которого в секунду заранее известно.

А. ПЕТРОВА. Журнал Юный техник.

Оставить комментарий:

XHTML: Вы можете использовать теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>