Kumb hakkab liikuma?

Väiksema massiga õpilane nihutab suurema massiga õpilast. Kuidas nii?

Vahendid:

  1. Kaks riidenagi plokki
  2. Tugev nöör ja kaks tugevat pulka või toru (50 cm)
  3. Kaks sirge seljatoega tooli

Protseduur:

1. Kinnita pulkade või torude keskkohad lühikese nöörijupi abil. Aseta pulgad toolide istmete ja seljatugede vahele nii, et seljatoe poole tõmbamisel jääks pulk tooli raami vahele kinni.

2. Seo pika nööri üks ots tooli A küljes oleva ploki külge ja libista teine ots läbi tooli B külge kinnitatud ploki. Hoia nööri kinni sellest otsast, kust see on seotud (vt joonis).

3. Lase väikese kehakaaluga õpilasel istuda toolile A ning suurema kehakaaluga õpilane toolile B. Küsi: „Kui köit tõmmata, siis kumb õpilane hakkab liikuma?“ (Eeldatav vastus: kergema kaaluga õpilane“). Tõmba köit - esimesena hakkab liikuma raskem õpilane.

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 A tõmbab üks nöör, samas kui tooli B tõmbavad kaks nööri. Jõud või pinge igas nööri osas on võrdne, mistõttu on toolile B mõjuv jõud kaks korda suurem. Seetõttu hakkab suurema raskusega õpilane esimesena liikuma. Kui nöör oleks ümber mõlema ploki ja kinnitatud maas asuvasse punkti, liiguks esimesena väiksema massiga õpilane.