Дорофейчик В.В. Демонстрация поступательного и вращательного движения

Состав прибора: вертикальная стойка – 1 (рис. 1); прямолинейный стержень длиной 35 см – 2; стержень, согнутый по дуге, – 3; деревянный брусок – 4, играющий роль физического тела.

Рис. 1

Деревянный брусок размером 40x80x15 мм имеет сквозной канал 5 (рис. 2), соответствующий размеру стержня 2 и дуги 3,П-образную рамку 6 (рис. 3), изготовленную из тонкой проволоки с насаженным на длинную сторону цветным кембриком. На бруске просверлены четыре дырки 7, 8, 9, 10,соответствующие диаметру проволоки П-образной рамки, и два сквозных отверстия 11, 12,соответствующие диаметру карандаша. Расстояние 8-9 делается равным расстоянию 7-10,чтобы одна и та же П-образная рамка входила в обе пары отверстий. В верхней части бруска крепится кольцо 13. В центре бруска перпендикулярно каналу 5 просверлено сквозное отверстие А.

Рис. 2

Рис. 3

Порядок демонстрации

Брусок надевается на стержень 2. В отверстия 8 и 9 вставляется П-образная рамка, в отверстия 14-15 (просверленные в стойке) – другая П-образная рамка, под которой может свободно проходить брусок.

При перемещении бруска вправо прямые 14-15 и 8-9 остаются параллельными друг другу, следовательно, это движение является поступательным. Для подтверждения признака поступательного движения, что любая прямая остается при таком движении параллельной самой себе, соответствующие П-образные рамки ставим в отверстия 7-10 и 16-17. И повторяем опыт.

Не только прямолинейное движение является поступательным, но и движение по кривой может быть поступательным. В этом можно убедиться с помощью данной установки. Брусок снимается со стержня 2 и надевается с помощью кольца на другой стержень 3. В отверстия 18-19 (на стойке) вставляется большая П-образная рамка. При движении бруска вправо прямые 18-19 и 8-9 остаются параллельными друг другу.

Для демонстрации криволинейного движения брусок надеваем на другой стержень через отверстие 5. Устанавливаем П-образные рамки в отверстия 18-19 и 8-9. Перемещая брусок вправо, наблюдаем, что эти прямые не остаются параллельными друг другу.

Для показа вращательного движения вокруг оси, проходящей через брусок, поступаем следующим образом. На гвоздь В (в стойке) надеваем кусок чертежной бумаги, насаживаем брусок на этот же гвоздь, продевая его в отверстие А. В дырки 11 и 12 вставляем цветные карандаши. Вращаем брусок вокруг оси А. На бумаге карандаши оставляют круги разного диаметра. Следовательно, это и есть вращательное движение, когда каждая точка тела описывает круги разного диаметра с центром на оси тела.