Kumb hakkab liikuma?

Väiksema massiga õpilane nihutab suurema massiga õpilast. Kuidas nii?

Vahendid:

1. Kaks ümarat kinnitust
2. Tugev köis ja kaks tugevat pulka või toru (50 cm)
3. Kaks sirge seljatoega tooli

Protseduur:

1. Kinnita pulkade või torude keskkohad lühikese köiejupiga. Pane pulgad toolide istme ja seljatoe vahele, nii et seljatoe poole tõmbamisel jääb pulk tooli raamistiku vahele.

2. Seo pika köie üks ots ühe tooli küljes oleva kinnituse külge ja köie teise otsaga pane nöör ümber kinnituse. Hoia köit selle otsa pool, kus köis on seotud (vaata joonist).

3. Lase väikese kehakaaluga õpilasel istuda toolile, kuhu köis on seotud, ning suurema kehakaaluga õpilane istuda teisele toolile. Küsi: „Kui köit tõmmata, siis kumb õpilane hakkab liikuma?“ (Eeldatav vastus: kergema kaaluga õpilane“). Tõmba köit ning raskem õpilane hakkab liikuma.

Kumb kahest õpilasest on raskem?
Miks hakkas liikuma raskem õpilane?
Kumb tool hakkaks liikuma, kui õpilased kaaluksid sama palju?
Kumb tool hakkaks liikuma, kui köis oleks kinnitamise asemel samuti ümber kinnituse ning köie ots oleks kinnitatud maha?

Selgitus Tooli, mille külge köis on kinnitatud, tõmbab üks köis, samas kui teist tooli tõmbab kaks köit. Jõud või pinge igas nööri osas on võrdne ning seetõttu on jõud, mis tõmbab raskema õpilasega tooli, kaks korda suurem. Seetõttu hakkab suurema raskusega õpilane liikuma. Kui köis oleks ümber mõlema kinnituse ja kinnitatud maha, liiguks väiksema massiga õpilane.