Situācijas apraksts

Ja divi riteņi ir vienādi pēc izmēriem un masas, tad šķiet, ka riteņiem pa slīpumu vajadzētu ripot vienādi. Bet fizika apgalvo, ka riteņa kustību ietekmē inerces momenta likums: masas novietojums ritenī ietekmē riteņa ripošanu pa slīpumu. Piemēram, ja pa slīpu virsmu vienlaicīgi ripotu divi riteņi ar vienādu masu, ārējo diametru un platumu, bet pirmais būtu metāla ritenis ar tukšu vidu, otrais – koka ritenis ar pildītu vidu, tad tie abi noripotu pa slīpo virsmu atšķirīgā laikā.

Pētāmais jautājums

Kā mainās riteņa ripošanas ilgums pa slīpu virsmu atkarībā no masas izvietojuma ritenī? 

Darba piederumi

Slīpa gluda virsma, cietais kartons vai kartona ruļļi no tualetes papīra vai papīra dvieļa, koka irbulīši, plastilīns, līmlente, PVA, karstā vai cita līme, svari, hronometrs.

Darba gaita

1. Sagatavo rotācijas ķermeņus. No cieta kartona izgriez divas 3 – 5 cm platas strēmeles un salīmē katras strēmeles galus, lai veidotos divi riteņi, vai arī no gatava kartona ruļļa nogriez divus 3 – 5 cm platus diskus. Rezultātā no tiem ir jāiegūst divi vienādas masas, vienāda ārēja diametra un vienāda platuma riteņi.

2. Nogriez 4 irbulīšus, kuru garums ir vienāds ar kartona riteņa iekšējo diametru. 2 nogrieztos koka irbulīšus ievieto katrā ritenī perpendikulāri vienu otram un nostiprini ar līmi.

3. Plastilīna gabalu, kura masa ir vairākkārt lielāka nekā izveidotā riteņa masa, sadala 4 vienādās daļās un katru plastilīna daļu simetriski pievieno pie ritenī ievietotiem irbulīšiem vienādā attālumā no centra. 

 

4. Sagatavo stabilu slīpu virsmu. Vēlams, lai slīpās plaknes garums būtu vismaz 1,5 metri. Palaid abus riteņus vienlaicīgi pa virsmu un novēro rezultātu.

5. Maini plastilīna atrašanās vietu attiecībā pret riteņa centru un izpēti, “kā riteņu ripošanas laiks ir atkarīgs no masas izvietojuma ritenī?”

6. Izveido atšķirīga diametra riteni un novieto tajā plastilīnu tādā pašā attālumā kā iepriekš izveidotajā ritenī. Izpēti, kā mainās ripošanas laiks, ja riteņu masa, masas izvietojums ritenī un riteņa platums ir vienādi, bet riteņu diametri ir atšķirīgi.

Noskaties video:

Pārbaudi savas zināšanas un aizpildi testu par ātrumu un paātrinājumu ŠEIT