Metodický portál RVP.CZ prochází změnami. Více informací zde.
logo RVP.CZ
Přihlásit se
Titulka > Modul články > Gymnaziální vzdělávání

Zobrazit na úvodní stránce článků

Titulka > Modul články > Gymnaziální vzdělávání > Zvedání židle s využitím třecí síly

Zvedání židle s využitím třecí síly

Praktický příspěvek
inspirace
uč.hodina
Autor Jaroslav Reichl
Zvedat židli lze mnoha způsoby. Jeden ze zajímavých (a možná ne všeobecně známý) je popsán v příspěvku.

Z vlastní zkušenosti vím, že žáci oceňují zejména experimenty, které jsou překvapivé (ať už provedením nebo vysvětlením). Jsou-li tyto experimenty předvedeny s pomůckami, které jsou běžně dostupné, jsou žáci ještě raději. Takový experiment pak mohou ukázat doma rodičům, známým na večírku apod. A co víc si může učitel fyziky přát, než když žák dokáže prakticky využít fyzikální zákony a ještě tím bavit společnost!

Příprava a provedení experimentu

K experimentu budeme potřebovat obyčejnou židli, kterou lze zavěsit na provázek za opěradlo, zhruba 1,5 metru pevnějšího provázku, dílenskou svěrku, několik dřevěných špalíčků (nemusí mít nutně stejné rozměry) ve tvaru kvádrů (viz obrázek 1).

obr
1. obr

 

Před vlastním experimentem si klidně ve třídě před žáky připravíme provázek, na který budeme židli zavěšovat. Volné konce provázku pevně svážeme k sobě, čímž vznikne z provázku smyčka. Provázek provlékneme opěradlem židle a vytvoříme tzv. liščí smyčku. Na jednom konci provázku je nyní přivázána židle, druhým koncem provázku provlékneme dílenskou svěrku. Do svěrky upneme několik dřevěných špalíčků a provázek přemístíme na dřevěné špalíčky. Pro zdárný průběh experimentu zkontrolujte, zda provázek vede přes dřevěný špalíček - kdyby sklouzl do mezery mezi špalíčky, nemusel by se experiment podařit.

Nyní je vše připraveno k provedení experimentu. Uchopte svěrku za její kovové rameno a zvedněte ji do výšky. Spolu se svěrkou se zvedne z podlahy i židle (viz obrázek 2).

obr
2. obr

 


Vysvětlení experimentu

Přítlačná (tlaková) síla, kterou působí čelisti svěrky na dřevěné kvádříky, působí na kvádříky kolmo ke směru, jakým by měly tendenci se pohybovat (měly by tendenci se pohybovat svisle dolů vlivem tíhové síly židle; tato síla je přenášena provázkem). Tlaková síla čelistí svěrky má relativně velkou velikost. Z výše uvedených důvodů je normálovou silou, na níž závisí síla smykového tření. Síla smykového tření je přitom závislá ještě na součiniteli smykového tření látky, po níž se pohybuje těleso (zde se dřevěné těleso smýká po dřevě). Třecí síla působící mezi dřevěnými kvádříky je tedy dost velká na to, aby kompenzovala tíhovou sílu židle, která na kvádříky působí.

V závislosti na typu školy a studijním zaměření žáků můžete žáky vyzvat, aby zkusili vymyslet princip fungování svěrky. Návodem pro řešení takového problému by jim mohlo být upozornění na drobné zoubky na liště, po níž se pohybuje jedna z čelistí svěrky. Dalším vodítkem pro žáky může být obrácení jejich zájmu na vzájemnou polohu čelistí, mezi nimiž je upnuto nějaké těleso (viz obrázek 3).

obr
3. obr

 

V případě pochybností o aktuálnosti či funkčnosti příspěvku využijte tlačítko „Napište nám“.
Napište nám