Question

Скориставшись лінійкою та двома брусками різної маси,доведіть: 1.Що зі збільшенням сили збільшується й прискорення,якого набуває будь-який брусок під час діі сили2.Якщо на різні бруски діятиме та сама сила,то брусок більшої маси набуде меншого прискорення3.Напрямок прискорення завжди збігається з напрямком діі сили.Опишіть своі дії.Як ви оцінювали прискорення тіл?​

Answer 1

Із повсякденного життя ви добре знаєте: тіло швидше змінить швидкість свого руху (набуде більшого прискорення), якщо на нього подіяти з більшою силою. Досліди свідчать: у скільки разів збільшується сила, у стільки ж разів збільшується прискорення, якого набуває тіло в результаті дії цієї сили. Тобто прискорення руху тіла прямо пропорційне силі, прикладеній до цього тіла:

a ~ F.

Якщо однаковою силою подіяти на тіла різної маси, то прискорення тіл будуть різними: чим більшою є маса тіла, тим меншим буде його прискорення. Наприклад, якщо до тенісного м’яча та до кулі для боулінгу прикласти однакову силу, то швидкість руху кулі зміниться менше (або знадобиться більше часу, щоб швидкість руху кулі змінити так само, як і м’яча). Тобто прискорення, набуте тілом унаслідок дії сили, обернено пропорційне масі цього тіла:

Зв’язок між силою, що діє на тіло, масою тіла та прискоренням, якого набуває тіло внаслідок дії цієї сили, встановлює другий закон ньютона:

Прискорення, якого набуває тіло внаслідок дії сили, прямо пропорційне цій силі та обернено пропорційне масі тіла

Answer 2

Щоб довести дані твердження за допомогою лінійки та брусків, виконаємо такі кроки:

1. Зв'язок сили і прискорення:

   • Візьмемо два бруски з різною масою.
   • Поставимо кожен брусок на лінійку, один за одним.
   • Зафіксуємо початковий пункт на лінійці та позначимо його як "Початок".
   • Прикладемо однакову силу до кожного бруска, зберігаючи напрямок цієї сили.
   • Запам'ятовуємо позначення лінійки, яке відповідає кожному бруску.
   • Повторимо цю дію з брусками різної маси.
   • Порівняємо відстані, на які змістилися бруски. Брусок з меншою масою здійснить більше зміщення, отже, матиме більше прискорення.

2. Вплив маси на прискорення:

   • Візьмемо два бруски з різною масою.
   • Прикладемо однакову силу до кожного бруска.
   • Спостережемо за тим, як кожний брусок набуває прискорення.
   • Брусок з більшою масою матиме менше прискорення, оскільки для нього потрібно більше сили, щоб рухатися з тією ж самою прискоренням, як у бруска з меншою масою.

3. Напрямок прискорення:

   • Прикладемо силу до бруска, тримаючи її у певному напрямку.
   • Спостережемо, що брусок прискорюється у тому самому напрямку, у якому діє сила.
   • Повторимо цей експеримент, змінюючи напрямок сили, і знову побачимо, що прискорення відбувається у напрямку сили.

Для оцінки прискорення тіл можна використовувати формулу прискорення: $a = \frac{F}{m}$, де $a$ - прискорення, $F$ - сила, і $m$ - маса тіла. Можна також виміряти зміщення тіла з часом та використовувати формули руху для оцінки прискорення.