Kumb on raskem?

Vahendid:

1. 200 g ja 300 g raskused
2. Skaalaga vedru (maksimaalselt 500 g)
3. 30 cm pikkune plastmassist joonlaud ja mõned raamatud

Protseduur:

1. Aseta raamatud üksteise peale virna.

2. Pane kaks raskust raamatute kõrvale ning ütle õpilastele, et ülesanne on liigutada raskused raamatuvirna otsa.

3. Küsi õpilastelt: „Kumma liigutamiseks on vaja rohkem tööd teha?“ Aseta joonlaud kaldega lauale (üks ots raamatute peal) ning tõmba 300 g raskus skaalaga vedru abil mööda joonlauda üles (loe skaalalt mõjuv jõud).

Kui palju jõudu kulus, et liigutada 200 g raskus otse üles?

Kui palju jõudu kulus, et liigutada 300 g raskus üles mööda kaldpinda?

Miks oli 200 g raskusele mõjuv jõud suurem kui 300 g raskusele mõjuv jõud?

Kuidas asetsevad kaldpinna korral jõu komponendid?

Kuidas kaldpinda veel rakendatakse?

Selgitus 300 g raskuse liigutamiseks kulub palju vähem jõudu, kui liigutada teda mööda kaldpinda, kuna kaldvektori komponent on palju väiksem. Mida järsem on kalle, seda suurem on jõud. Kaldpinnal oleva raskuse võib jagada komponentideks, mis on paralleelsed või risti kaldenurgaga. Et raskust liigutada, peab olema mööda kallet allapoole suunatud jõud veidi väiksem, kui tõmbejõud, sest osa jõudu läheb hõõrdumise ületamiseks. Teised näited kaldpinnast on näiteks kruvi, kiil, kirves, peitel jne.