5.14. Súly és súlytalanság
a) Testek tömegének és súlyának mérése
A kísérlet célja
Annak bemutatása, hogy nyugalomban a test súlya egyenesen arányos a test tömegével.
Szükséges anyagok, eszközök
- egyforma méretű ismert tömegű fa, alumínium, vas és réz test
- rugós erőmérő
- mérleg
Leírás
Mérjük meg mérleggel a különböző anyagból készült, egyforma méretű testek tömegét, erőmérővel pedig a súlyukat! A mért adatokat táblázatba foglalva állapítsuk meg a kettő közti összefüggést!
Módszertani kiegészítések
- Az itt leírt kísérlet több csúsztatást is tartalmaz, amelyekre előbb-utóbb fel kell hívni a diákok figyelmét. A mérleg ugyanis súlyt mér, ahogy az a 5.14/c kísérletből kitűnik. Itt lehet mesélni a tehetetlen és súlyos tömegről, valamint arról, hogy mennyiben lenne más a világunk, ha a kettő nem egyezne meg (vagy más mértékrendszer esetén nem lenne arányos egymással).
- Érdemes tisztázni a nehézségi erő és a súly fogalmak közötti különbséget.
b) A súly változtathatósága
A kísérlet célja
Annak bemutatása, hogy a súly nem a test anyagi jellemzője, függ a „körülményektől” is.
Szükséges anyagok, eszközök
- test, amely az erőmérőre akasztható
- rugós erőmérő
Leírás
Akasszunk egy testet az erőmérőre, majd olvassuk le az erőmérő által mutatott értéket nyugvó állapotban! Gyorsítva emeljük fel, majd süllyesszük a testet az erőmérőnél fogva, és figyeljük közben az erőmérő mutatójának elmozdulását!
Módszertani kiegészítések
- A kísérlethez érdemes feladatot kapcsolni, különösen matematikából jó csoportnak. Kiszámolhatjuk például a test gyorsulását a gyorsítás közben leolvasott erő-értékből.
- A hétköznapi szóhasználatban gyakran felcserélődik a súly és a tömeg kifejezés. Beszéljük meg hol találkozhatunk ilyennel és soroljuk fel a lényeges különbségeket a súly és a tömeg között!
c) Mérlegen állva liftben 
A kísérlet célja
Annak bemutatása, hogy a súly nem a test anyagi jellemzője, függ a „körülményektől” is.
Szükséges anyagok, eszközök
- szobamérleg
- lift
Leírás
Liftben szobamérlegre állva jegyezzük fel a mérleg által mutatott értéket, amikor a lift
a) nyugalomban van
b) felfelé indul
c) felfelé egyenletesen halad
d) fékez felfelé
e) elindul lefelé
f) lefelé egyenletesen halad
g) fékez lefelé!
Magyarázzuk meg, miért mutat a mérleg a nyugalmi helyzetben mérttől eltérő értéket bizonyos esetekben.
Kísérlethez kapcsolódó kérdések
- Mennyit mutatna a mérleg, ha a lift kábele elszakadna, és a lifttel együtt szabadon esnénk?
Módszertani kiegészítések
- A kísérlethez érdemes feladatot kapcsolni, különösen matekból jó csoportnak. Kiszámolhatjuk például a lift gyorsulását a lift indulásakor/megállásakor leolvasott erő-értékből. Illetve viccesebbé téve: ha azt szeretnénk, hogy a mérleg 5 kg-mal kevesebbet mutasson, mit kell tennünk?
- Beszéljük meg mit jelent a súlytalanság! Mit jelent, hogy az űrhajósok a súlytalanság állapotában vannak?
Tweet