Schůzka KMD při Gymnáziu Cihelní ve Frýdku-Místku: Kladivo na pravítku
Na schůzce KMD při Gymnáziu Cihelní ve Frýdku-Místku jsme se tentokrát věnovali pokusu s rovnováhou a těžištěm. Vyzkoušeli jsme si jednoduchý pokus s pravítkem a kladivem, který na první pohled vypadá překvapivě. Cílem schůzky bylo ukázat, že stabilita soustavy nezávisí pouze na tom, kolik její části přesahuje přes okraj stolu, ale hlavně na poloze těžiště.
Pomůcky:
K pokusu jsme použili kladivo, pravítko nebo dřevěnou tyč, stůl a provázek nebo lepicí pásku.
Postup:
Nejprve jsme položili pravítko na okraj stolu. Poté jsme ke konci pravítka připevnili kladivo tak, aby jeho těžší část visela dolů pod stolem. Následně jsme upravovali polohu pravítka a kladiva, dokud celá soustava nedržela v rovnováze.
Pozorování:
Zjistili jsme, že pravítko s kladivem nespadlo, i když část pravítka přesahovala přes okraj stolu. Na první pohled to vypadalo, že by se soustava měla převrátit, ale po správném nastavení zůstala stabilní.
Vysvětlení:
Pravítko a kladivo tvořily jednu společnou soustavu. Tato soustava měla společné těžiště. Těžká hlava kladiva posunula těžiště níže a blíže k místu opory. Díky tomu těžiště zůstalo v takové poloze, že se soustava nepřevrátila. Rozhodující tedy nebylo jen to, kolik pravítka přesahovalo přes okraj stolu, ale hlavně to, kde se nacházelo těžiště celé soustavy.
Závěr:
Zjistili jsme, že poloha těžiště má velký vliv na stabilitu tělesa nebo celé soustavy těles. Pokus nám ukázal, že i když něco vypadá nestabilně, může to zůstat v rovnováze, pokud je těžiště ve správné poloze vůči místu opory.
Schůzka byla zaměřena na praktické pozorování rovnováhy a na vysvětlení pojmu těžiště. Díky pokusu jsme si mohli lépe představit, proč jsou některé předměty stabilní a jiné se snadno převrátí.
Otázky a odpovědi k pokusu:
1. Proč pravítko s kladivem nespadlo ze stolu?
Pravítko s kladivem nespadlo, protože společné těžiště celé soustavy bylo v takové poloze, že se soustava udržela v rovnováze.
2. Co je těžiště?
Těžiště je bod, ve kterém si můžeme představit působení tíhové síly na celé těleso nebo soustavu těles.
3. Proč kladivo pomohlo udržet pravítko v rovnováze?
Kladivo mělo těžkou hlavu, která posunula těžiště celé soustavy níže a blíže k místu opory.
4. Záleželo jen na tom, kolik pravítka přesahovalo přes okraj stolu?
Ne, nezáleželo jen na délce přesahující části. Důležitější bylo, kde se nacházelo těžiště celé soustavy.
5. Co by se stalo, kdybychom kladivo připevnili jinak?
Kdybychom kladivo připevnili jinak, těžiště by se posunulo a soustava by se mohla převrátit nebo by bylo potřeba najít jinou polohu rovnováhy.
6. Kde se s principem těžiště setkáváme v běžném životě?
S principem těžiště se setkáváme například při jízdě na kole, při chůzi, ve sportu, při stavbě budov, u jeřábů nebo při skládání předmětů na sebe.
7. Proč se některé předměty snadno převrátí?
Předměty se snadno převrátí, když mají těžiště vysoko nebo mimo oblast opory.
8. Jak můžeme zvýšit stabilitu tělesa?
Stabilitu tělesa můžeme zvýšit tím, že snížíme jeho těžiště nebo zvětšíme plochu opory.
Zapsal Radim Pekař
