опыты с катушкой ниток
1. возьмите обычную катушку ниток и размотайте ее на 30-40см.
2. взявшись за конец нити, потяните катушку на себя под не-
большим углом к горизонтальной поверхности катушка послушно «поползет» к вам.
3. чуть увеличьте угол между ниткой и горизонталью и повторите
опыт. изменилось ли что-нибудь?
4. повторите опыт несколько раз, увеличивая угол направления
прикладываемой силы. наступит момент, когда катушка перестанет катиться к вам, остановится и далее покатится в обратную сторону, разматывая нить
5. попытайтесь объяснить полученный эффект.
Сегодня мы поговорим о самопрокатывании катушки ниток и постараемся объяснить полученный эффект в процессе данного опыта.
Для начала, возьмите обычную катушку ниток и размотайте ее на 30-40 см. После этого, возьмитесь за один из концов нити и потяните катушку на себя под небольшим углом к горизонтальной поверхности. Вы заметите, что катушка послушно начнет "ползти" в вашу сторону.
Теперь, чуть-чуть увеличьте угол между ниткой и горизонталью и повторите опыт. Обратите внимание, изменилось ли что-нибудь? Скорее всего, вы заметите, что катушка стала катиться немного лучше и быстрее.
Повторите опыт несколько раз, каждый раз увеличивая угол направления прикладываемой силы. Вы заметите, что в какой-то момент катушка перестает катиться к вам, останавливается и начинает покатиться в обратную сторону, разматывая нить.
Теперь попытаемся объяснить данный эффект. Процесс самопрокатывания катушки ниток основан на трении между нитью и поверхностью, на которой она катится. Когда вы тянете катушку под небольшим углом, сила трения между нитью и поверхностью создает поперечную силу, направленную против вас. Эта сила позволяет катушке катиться к вам.
Однако, если увеличить угол направления прикладываемой силы, сила трения становится меньше. На определенном угле (когда сила трения и сила, прикладываемая вами, равны), катушка останавливается и начинает двигаться в обратную сторону.
Здесь играет роль то, что трение принимает максимальное значение при некотором угле, называемом критическим углом ската. После превышения этого угла сила трения начинает уменьшаться. Именно поэтому катушка перестает двигаться в вашу сторону и начинает двигаться в обратную сторону - потому что сила трения оказывает большее влияние на движение катушки.
Таким образом, самопрокатывание катушки ниток происходит из-за взаимодействия трения и силы, которую мы прикладываем при тяге катушки. Когда трение превышает прикладываемую силу, катушка перестает двигаться к нам и начинает двигаться обратно.
Надеюсь, что мой ответ помог вам понять данное явление. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать!