Полиспаст

Заголовок карточки
Полиспаст
Аннотация : Демонстрационный опыт с применением мощных блоков и непосредственным участием детей.
Физика
  • Механика
  • Законы сохранения импульса и энергии
  • Статика
Образовательный уровень
  • базовый курс
Библиография
М. фон Макензен Обучение физике на основе феноменологического подхода. - М., 1996; С.А. Ловягин Изучение физики в 7-8 классах на основе простых, наглядных и содержательных экспериментов. - М., 2002.
Источники
С.А. Ловягин Изучение физики в 7-8 классах на основе простых, наглядных и содержательных экспериментов. - М., 2002.
Оборудование
2 мощных тройных блока, рассчитанных на нагрузку не менее 2000 Н; толстая, 8 мм в диаметре, веревка длиной не менее семикратной высоты помещения (лучше пеньковая, ее легче удержать в руках); крюк в потолочной балке; трапеция
Описание опыта :

Самый маломощный ученик сможет поднять с помощью полиспаста самого тяжелого. Полиспаст – от греческого "поли", что означает "много", а "спао" - "тяну". Под потолком не один блок, а три сразу, в одной обойме. Снизу – такое же устройство. Нижняя система блоков подвижна, верхняя – нет. Веревка особым способом протянута через систему блоков: вначале прикрепляется к неподвижному блоку, затем протягивается через нижнюю и верхнюю систему блоков три раза. Выигрыш в силе значительный: один человек может поднять груз до 200 кг! В таком полиспасте теоретически возможный предел – шестикратный выигрыш в силе. На практике – существенно меньший из-за трения: некоторые усилия идут на его преодоление. Скорость подъема при этом в шесть раз меньше – приходится вытягивать 6 метров веревки, а груз поднимется на высоту всего 1 м. Полиспаст – важнейшая часть механизма подъемного крана.

Постановка опыта :

На крюк вешаем тройной блок. Точно такой же блок находится внизу, в руках ученика. На нижнем блоке закреплена трапеция (перекладина, с двух сторон закрепленная на веревке). Веревку завязываем на крюке верхнего блока и продеваем через нижний, а затем – через верхний блок, используя крайние колеса, затем веревку протягиваем через средние колеса блоков. Еще раз протягиваем веревку, теперь уже через последнюю пару колес, и даем свободный конец в руки щуплого мальчишки, а на трапецию усаживаем самого тяжелого мальчика. Под радостные вопли класса, легко поднимаем «груз». Повторяем опыт, обращая внимание на высоту подъема «груза» и длину вытягиваемого при этом конца веревки. Финальный опыт: на трапецию усаживается учитель, и его без особых усилий поднимает самая слабая девочка. После этого каждый учащийся может попробовать поднять дюжего парня с помощью полиспаста и гирю с помощью неподвижного блока и убедиться в том, что первое существенно легче.

Техника безопасности :

Крюк можно сделать и из толстого куска арматуры, наварив на него небольшой кусок той же арматуры в виде буквы «Т». Для безопасности следует просверлить горизонтальное отверстие вверху потолочной балки не максимальную глубину и загнать туда крюк с раствором цемента. Крюк должен торчать наружу не более, чем на 4 см. Все узлы нужно крепко затягивать и дублировать для верности.

Учащиеся должны понимать, что отпускать веревку не следует, это приведет к аварийной ситуации.

Учитель должен страховать ребенка, находящегося на трапеции, придерживая веревку вместе с учеником, поднимающим одноклассника. На пол следует постелить мат из спортивного зала.

 

NE2857C1B340E4C5A8D8627D86595D56F