Obejrzyj film, na którym demonstrator prezentuje różne efekty związane z zasadą zachowania momentu pędu, używając krzesła obrotowego. Następnie odpowiedz na pytania zamieszczone poniżej.
Zapoznaj się z alternatywną ścieżką lektorską filmu, na którym demonstrator prezentuje różne efekty związane z zasadą zachowania momentu pędu, używając krzesła obrotowego. Następnie odpowiedz na pytania zamieszczone poniżej.
Rn8Vne7RpTIny
Źródło: Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.
Polecenia 1 – 5 dotyczą doświadczenia pokazanego w pierwszej części filmu, w której demonstrator trzyma w rękach koło zamachowe, wirujące w płaszczyźnie pionowej, po czym obraca je o 90Indeks górny oo.
Polecenia 6 i 7 dotyczą doświadczenia pokazanego w drugiej części filmu, w której demonstrator wiruje, siedząc na krześle obrotowym, trzyma w rękach hantle i raz przybliża, a raz oddala je od swojego tułowia.
Polecenie 1
R6jtk9T7XHASz
Uzupełnij stwierdzenie tak, by było prawidłowe. Podczas pierwszego doświadczenia na układ koło zamachowe – demonstrator 1. nie działał, 2. działał niezrównoważony moment siły zewnętrznej.
Uzupełnij stwierdzenie tak, by było prawidłowe. Podczas pierwszego doświadczenia na układ koło zamachowe – demonstrator 1. nie działał, 2. działał niezrównoważony moment siły zewnętrznej.
Polecenie 2
RlOOtne0yQExh
Jaki był kierunek wektora momentu pędu koła zamachowego na początku pierwszego doświadczenia? Możliwe odpowiedzi: 1. poziomy, 2. pionowy, 3. ukośny, 4. żaden (moment pędu był równy zero)
Polecenie 3
RFbZNuA0oxKFA
Jaki był kierunek wektora momentu pędu koła zamachowego, gdy demonstrator obrócił je o 90o? Możliwe odpowiedzi: 1. poziomy, 2. pionowy, 3. ukośny, 4. żaden (moment pędu był równy zero)
Polecenie 4
Dlaczego wektor momentu pędu koła zamachowego uległ zmianie, pomimo że obowiązuje zasada zachowania momentu pędu?
uzupełnij treść
Zmianę spowodowała siła mięśni demonstratora, który działał na koło momentem siły. Dla układu koło‑demonstrator była to siła wewnętrzna - nie zmieniła ona momentu pędu całego układu. Natomiast dla samego koła była to siła zewnętrzna i dlatego zmienił się jego moment pędu (konkretnie – zmienił się kierunek tego wektora). Zasada zachowania momentu pędu pozostawała w mocy przez cały czas doświadczenia.
Polecenie 5
R167nUcQo7lHX
Jaki był skutek pojawienia się nieistniejącego wcześniej wektora momentu pędu koła o kierunku pionowym? Możliwe odpowiedzi: 1. Wytworzył się moment pędu demonstratora o kierunku pionowym i zwrocie zgodnym z momentem pędu koła., 2. Wytworzył się moment pędu demonstratora o kierunku pionowym i zwrocie przeciwnym do momentu pędu koła., 3. Wytworzył się moment pędu demonstratora o kierunku poziomym., 4. Moment pędu koła natychmiast zmalał do zera, bo jego pojawienie się przeczyłoby zasadzie zachowania momentu pędu.
Polecenie 6
R1AJoccR7xnXy
W drugim doświadczeniu widać, że demonstrator trzymający w rękach hantle obraca się raz szybciej, a raz wolniej. Zaznacz wszystkie prawidłowe stwierdzenia odnoszące się do układu demonstrator–krzesło–hantle.
W tym eksperymencie: Możliwe odpowiedzi: 1. moment pędu zmienia się, 2. moment bezwładności zmienia się, 3. wartość wektora prędkości kątowej zmienia się, 4. kierunek wektora prędkości kątowej zmienia się, 5. kierunek wektora prędkości kątowej zmienia się
Polecenie 7
Jaką rolę w drugim doświadczeniu odgrywa fakt, że demonstrator trzyma w rękach odważniki ważące po kilka kilogramów każdy?
uzupełnij treść
Moment bezwładności I wirującego odważnika, jeśli założymy, że jest on w przybliżeniu punktem materialnym, zależy od jego masy m i odległości od osi obrotu r, według wzoru:
W naszym doświadczeniu wynika z tego, że im większa masa odważnika, tym większa zmiana momentu bezwładności całego układu przy zmianie odległości r ciężarków od osi obrotu.