Гимназијалци први разред, Архимедова идеја у акцији
🧪 Пројектни задатак: Полуга
У овом пројекту направићете стону полугу и истражити како дужина крака на који делујемо утиче на силу (напор) потребну да се подигне терет.
Полуга је једноставна машина која омогућава да се помоћу мање силе подигне или помери већи терет, захваљујући механичкој предности.
Полуга се састоји од:
- ослонца (тачке око које се окреће),
- терета (предмета који подижемо),
- напора (силе коју примењујемо).
Различит однос дужине крака силе и крака терета утиче на то колико је лако подићи предмет.
У овом пројекту направићете стону полугу и испитати како њен рад зависи од односа кракова. Као терет користићете комад сапуна, а напор ћете мерити помоћу малих тегова (нпр. новчића). Мењаћете дужину крака на који делујете силом и посматрати како се мења количина потребног напора за подизање терета.
🧪 Материјали и опрема
- Метрички лењир (крут, са центиметарском скалом)
- Пластична кеса за сендвич
- Лепљива трака (селотејп)
- Маказе
- Оловка
- Сапун (у паковању)
- Новчићи (или кликери, пасуљ и сл.)
- Лабораторијска свеска
- Милиметарски папир
🔧 Експериментални поступак
Овај пројекат прати научни метод.
- Направите полугу тако што ћете лењир користити као греду. На један крај лењира залепите сапун који представља терет.
- Направите посуду од пластичне кесе у коју ћете стављати новчиће. Та кеса представља силу коју примењујете.
- Додавањем новчића повећавате силу у систему, све док она не постане довољна да подигне терет (сапун).
- Припремите кесу тако што ћете залепити траку око 1 cm испод затварача, са обе стране.
- Пресавијте ојачани део и направите прорез кроз који ће проћи лењир.
- Увуците лењир кроз прорез и фиксирајте кесу траком тако да не клизи, али да кеса остане отворена за додавање новчића.
- Залепите оловку или хемијску оловку на ивицу стола. То је ослонац полуге.
- Поставите полугу тако да сапун (терет) буде на столу, а кеса са новчићима (која представља силу) да виси преко ивице стола.
- Подесите да крак на који делује сила буде дугачак 6 cm (мерите лењиром).
- Додавајте новчиће један по један у кесу и бројте их, све док се сапун не подигне са стола.
- Упишите у свеску:
- дужину крака силе
- број новчића потребан за подизање терета
📊 Понављање мерења
| Дужина крака за напор (цм) | # пенија за подизање терета |
| 6 цм | |
| 8 цм | |
| 10 цм |
- Повећајте дужину крака силе за 2 cm (8 cm укупно) и поновите мерење.
- Наставите да повећавате крак силе у корацима од 2 cm, до 24 cm.
- Сваки пут бележите број новчића потребан да се подигне терет.
📈 Обрада података
- Направите графикон:
- X-оса: дужина крака силе (cm)
- Y-оса: број новчића (сила)
- Анализирајте резултате:
- Да ли се сила смањује када се крак повећава?
- Шта се дешава када се дужина удвостручи или учетворостручи?
- Да ли постоји јасан образац?
🔬 Проширење истраживања
Испитајте шта се дешава када се терет повећа. Додајте други, трећи или четврти комад сапуна и посматрајте:
- Да ли се број новчића потребан за подизање терета повећава пропорционално?
- Да ли се сила удвостручује када се терет удвостручи?
- Каква је веза између масе терета и потребне силе?
⚖️ Мерење и прорачун
Користите кухињску вагу да измерите:
- масу терета (сапун)
- „силу“ коју представља број новчића потребних за подизање
На основу добијених података покушајте да:
- упоредите однос масе и силе
- процените колика би сила била потребна да се подигне човек
⚙️ Додатно истраживање полуга
Истражите разлику између различитих класа полуга.
- Направите полугу I класе (као у основном експерименту)
- Затим направите полугу II класе
- Упоредите колики је напор потребан у оба случаја
👉 Важно: приликом поређења, држите исту удаљеност крака силе.
📈 Израда графика
За приказ резултата користите онлајн алат „Create A Graph“.
Циљ је да прикажете везу између две променљиве:
- дужине крака силе (cm)
- броја новчића потребних да се подигне терет (сила)
🖥 Упутство за рад (график можете цртати и на овај начин)
- Изаберите тип графика: XY (scatter) графикон.
-
Унесите податке у одговарајућа поља:
- X-оса: дужина крака силе (cm)
- Y-оса: број новчића (сила)
-
Подесите:
- наслов графика
- ознаке оса (X и Y)
- број тачака података (у складу са вашим мерењима, нпр. 12)
-
За сваку тачку унесите:
- X вредност = дужина крака силе (нпр. 6 cm, 8 cm, 10 cm...)
- Y вредност = број новчића потребних да се подигне терет
📊 Пример
Прва тачка података може бити:
- X = 6 (cm)
- Y = број новчића потребан при тој дужини крака
- По жељи прилагодите изглед графика (боје, фонтове).
Коментари
Постави коментар