Опыты с накопленной энергией

Самый простой способ накопить энергию в каком-нибудь предмете — это поднять его. Поднимая, например, камень, вы этим самым запасаете в нем энергию, передаете ему свою энергию, которую потратили, оторвав его от земли и преодолев силу тяжести. Пример накопления энергии можно привести еще такой: если завести пружину, потратив свою силу на преодоление ее упругости, то пружина будет хранить эту энергию, пока вы не дадите ей возможность раскручиваться, возвращать накопленную энергию.

Проделаем несколько опытов.
Круглые предметы с наклонной плоскости обычно скатываются. Но в нашем опыте картонное колесо, поставленное на середину наклонной плоскости, неожиданно покатится не вниз, а вверх.

Чтобы сделать колесо, ведущее себя так необычно, вырежьте из плотного тонкого картона два круга диаметром 20 сантиметров, между их центрами вклейте пробку. Получится большое колесо в виде узкой катушки. Внутри, у самого края, между кругами укрепите большую тяжелую гайку. Только нужно, чтобы и пробка и гайка, во избежание перекоса, были одинаковой высоты. Ставить колесо на наклонную плоскость нужно так, чтобы гайка была немного сдвинута с вертикальной линии, проходящей через нее и центр колеса, в ту сторону, в которую вы хотите,чтобы оно покатилось. Невидимая снаружи гайка будет накопителем энергии. Отпустите колесо. Стремясь вниз, гайка увлекает колесо, и оно катится. Угол наклона плоскости выберите небольшой — 5—8°. Длину ее надо подобрать такую, чтобы колесо соскочило с нее раньше, чем кончится запас его хода.

Но можно сделать прибор и посложнее. Накопителем энергии в нем будет пружина. К сожалению, этот прибор не всем доступен для изготовления: для него обязательно нужна спиральная пружина, применяющаяся в часах. Если вам удастся найти такую пружину, то можно приступить к его изготовлению.
Прибор с виду прост — небольшой гладкий картонный цилиндр. А если положить его на ровную или даже на немного наклоненную вверх плоскость, он вдруг покатится и будет катиться, пока не упрется во что-нибудь или пока не соскочит с наклонной плоскости.

Здесь будет рассказано только о принципе его устройства. Размеры даваться не будут, потому что все будет зависеть от того, какая пружина у вас есть. Вам самим предстоит подобрать все размеры, учитывая имеющиеся материалы. Но для ориентировки рекомендуется делать цилиндр не очень большим — длиной примерно 15—20 сантиметров.

Из плотного тонкого картона нужно склеить цилиндр, пока без оснований, без донышек. По длине цилиндра подберите ровную деревянную палочку. В концы палочки вбейте по одному тонкому гвоздику без шляпок. Это будет ось нашего прибора.

Из тонких дощечек или толстой фанеры сделайте две крестовины. Они должны плотно входить в картонный цилиндр. В центрах крестовин просверлите маленькие отверстия и вставьте в них концы оси. На ось нужно подвесить тяжелый груз. Его вес будет зависеть от силы пружины. Это могут быть кусочки свинца, болтики и гайки или набранные в мешочки камешки. Подвесить этот груз можно на нескольких тонких гвоздиках вдоль оси, но он обязательно должен висеть свободно, не касаться стенки цилиндра, когда крестовины с осью будут в него вставлены.

Теперь осталось поставить пружину. Как говорилось, пружина нужна спиральная. Один конец ее закрепите на крестовине, другой — на оси. Вставьте крестовины с осью и подвешенным на ней грузом в цилиндр. Закрепите пока крестовины в цилиндре кнопками и, держа цилиндр в горизонтальном положении, поворачивайте его вокруг продольной оси. Висящий на оси груз не даст возможности ей вращаться, и пружина постепенно будет закручиваться, то есть заводиться. Когда она заведется до конца, положите цилиндр на гладкую поверхность, и, если все сделано правильно, цилиндр покатится. Если соотношение между грузом и пружиной выбрано неудачно, надо вынуть крестовины и добавить или убавить груз. Когда все будет сделано, смажьте концы крестовин клеем, вставьте их вместе с осью в цилиндр и приклейте к ним картонные кружки — донышки цилиндра. Цилиндр можно обклеить цветной бумагой или покрасить его краской. Этот простой прибор всегда производит впечатление на зрителей. Никто сразу не догадывается о причине его движения, особенно когда он катится вверх по наклонной плоскости. Конечно, заранее отрепетируйте этот номер, чтобы выбрать подходящий наклон плоскости.

Знай и умей. Опыты без приборов Ф.В.Рабиза

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>