четверг, 17 января 2013 г.

Опыты для детей. Ременная трансмиссия и петля Мёбиуса.

Вы, наверное, подумаете, какая серьезная тема этой статьи. Неужели это будет интересно ребенку?
Я сейчас попробую уверить вас в этом))
Раньше мы особо опытами не занимались, но ведь тогда и не было блога Маши "Креативная физика")) Она так хорошо рассказывает о простых опыта, да ещё в сказках, что непременно хочется изучать физику всё больше и больше. 
Кстати, данные опыты были проведены специально для участия в долгосрочном проекте Марии "Научные забавы". Опыты можно проводить по физике, химии, биологии - по любой научной теме.

Опыты про трансмиссию и петлю Мёбиуса относятся к физическим.
Для того, чтобы подойти к кульминационному моменту - петле Мёбиуса, ребенку, считаю я, нужно рассказать о трансмиссии. И не только рассказать, но и показать наглядно - это ведь всё-таки опыт!
Приготовим доску, 4 катушки ( Нужны деревянные катушки для ниток, но у нас таких нет. Я думала-думала и попробовала применить маленькие катушечки для швейной машинки. Сразу не получилось, я даже  успела опечалиться, но обмотала немного нитками и дело сдвинулось), большие гвозди ( мы заменили на болты - мне так легче переставлять катушки в процессе опыта) и молоток , полоска бумажная цветная двухсторонняя ( не нашлось ничего лучше, чем серпантин), скотч.

Выясним, что же такое трансмиссия. 
- Это совокупность приспособлений, назначенных для приведения в действие рабочих машин и станков, получающих движение от общего двигателя или центрального источника силы.
-  В общем случае трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к колёсам (рабочему органу), изменения тяговых усилий, скоростей и направления движения.
Трансмиссией называют также всю совокупность передач в тракторах, автомобилях и других самоходных машинах.

В принципе для меня  понятно, что от одного механизма, к которому применена  сила, передаются вращательные движения с помощью приспособлений  к другому механизму.
 В нашем случае на одну катушку мы воздействуем вручную, механически, а другая получит вращательные движения через полоску бумаги.

1.Начнем с самого простого примера: две катушки соединены полоской бумаги.


Посмотрим это в действии:




2. Что изменится, если появится ещё одна катушка. Катушки с полоской образуют треугольник с прямым углом



Как выглядит это в действии:



3. На этом можно было бы и остановиться, но в таком случае будет мучить вопрос: а если катушек будет четыре?



Катушки образуют квадрат. Что же произойдет?



4. Можно подумать, что с четырьмя катушками не получилось, как с тремя или с двумя. На самом ли деле так. давайте всё же удостоверимся и поменяем расположение катушек, получая четырехугольник с острым углом


Смотрим:



5. Продолжим эксперимент с 4 катушками и расположим их так, чтобы совсем не было прямых углов:


Интересно, что изменится!


В ходе экспериментов с 4 катушками определялась ведущая катушка - не все катушки могли сдвинуть с места остальные. Чем это обосновывается, точно сказать. не могу. Потому что это может быть зависит от силы сцепления катушки с полоской, а на катушках по-разному намотаны нитки. Однако не исключаю мнения, что на самом деле существует ведущая катушка. Об этом лучше узнать у специалиста по этой части - у Маши.

Пора перейти к самому интересному - к петле Мёбиуса.


В чем же отличие такой петли от обычной?
 Всё дело в том, что при склеивании концов, один из них выворачивается другой стороной. Когда крутишь катушку и склеенные концы  проходят по катушке, цвет бумажной полоски меняется: был белый. а стал - красным и наоборот.

Для чего нужна  петля Мёбиуса? 
Наш опыт можно сравнить с ременной трансмиссией, которая, например, используется  в транспорте
Благодаря  тому, что ремень, проходя пот колесу, меняет изнаночную сторону на лицевую и наоборот, на обе стороны ремня приходится одинаковая нагрузка, и он дольше служит.


Примером трансмиссии для ребенка, я думаю,также  послужит велосипедная цепь.
Эскалатор, наверняка, движется по такому же принципу.


Если вам понравилась статья, расскажите о ней друзьям:

11 комментариев:

  1. Классно! Как вы серьезно подготовились к опыту! Только видео не доступно. Жду этот опыт в линки на "Научных забавах"

    ОтветитьУдалить
  2. Маша, спасибо!
    Видео действительно было доступно только для меня, исправила! Надеюсь, теперь сможешь посмотреть!

    ОтветитьУдалить
  3. Какой интересный опыт и такие сложные слова, оказываются не такими уж и страшными на деле.

    ОтветитьУдалить
  4. Боже мой, я хоть и испугалась слова трансмиссия, но дочитала до конца, ведь для детей объяснение, значит должно быть понятно))
    Трудно придумывать опыты (объяснять ребёнку физику), если сам в нём практически близок к нулю)

    ОтветитьУдалить
  5. Когда прочитала название даже испугалась :) Но любопытство взяло свое. Какие классные опыты. И детям и взрослым будет интересно!

    ОтветитьУдалить
  6. Спасибо, Елена!
    Мария,Анна, Елена, рада, что мне удалось вас заинтересовать несмотря на такое научное название.
    Я очень люблю экспериментировать, было бы подходящее оборудование и инструменты))

    ОтветитьУдалить
  7. Альфия, какие классные опыты! Признаюсь, что в институте на одном из предметов, нам объясняли что такое трансмиссия, но... Когда мои мастеровые мужчины (брат, муж, племянник), разбирающиеся в автомобилях, говорили это слово раньше, для меня это был пустой звук. А теперь, я наверное, даже беседу поддержать смогу, в очередной ремонт автомобиля. Супер! Все так доступно, понятно, а самое главное, интересно. Мой сын посмотрел все опыты с интересом!!

    ОтветитьУдалить
  8. Лена, спасибо огромное! Самое главное - сын смотрел с интересом, вот мне так и хотелось, чтобы было понятно детям)) А что касается физики- я сама многого не помню, вот буду вспоминать С Марией и с детьми - их этот предмет ожидает в школе))

    ОтветитьУдалить
  9. Ого! Это просто великолепно! Целый научный проект. Здорово! Отношу в закладки, подрастем немного и обязательно повторим. Спасибо.

    ОтветитьУдалить
  10. Спасибо, Галина! Ваш опыт раскрывает возможности больше углубиться в эту тему!

    ОтветитьУдалить
  11. Добрый день - ведущая катушка при 4-х образовалась, потому что у нее наиболее острый угол захода ленты - соответственно сцепление более сильное.
    скорее всего противоположная катушка тоже может немного крутить.
    а вот катушки с острыми углами - они только прокручиваются, но если заменить на цепь со звездочкой - то тоже могут крутить, но силу прилагать прийдется большую.

    приятный опыт и обязательно воспользуюсь при демонстрации ребенку

    ОтветитьУдалить

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...