Życie Szkoły

k ą c i k m a ł e g o o d k r y w c y

www.zycieszkoly.com.pl

Dlaczego drogi górskie biegną

serpentynami, a nie prosto?

Powszechnie uważa się, że do celu należy podążać najkrót-

szą drogą. Jednak nie zawsze wybór najkrótszej drogi jest ko-

rzystny.Wyobraźmy sobie górę i transport wybranego ciężaru

na jej szczyt. Wciąganie go po najkrótszym, stromymodcinku

będzie i trudne, i niebezpieczne. Zaś transport drogąwpostaci

serpentyny zajmie co prawdawięcej czasu, ale przy tymbędzie

wymagał znaczniemniejszych nakładów siły i będzie bezpiecz-

niejszy. Oto prosty eksperyment wyjaśniający to zjawisko.

Należy przygotować:

■

wysoki stos książek (spełni rolę góry),

■

2 drewniane dość szerokie listewki (jedna o długości nieco

większej niż wysokość„góry”, druga kilkakrotnie dłuższa),

■

dowolny ciężar, np. kawałek cegły,

■

gumkę krawiecką.

Obie listewki należy oprzeć o„górę”(stos książek). Cegłęprze-

wiązać gumkąw taki sposób, aby pozostał dość długi jej koniec,

za który dziecko złapie i będziewciągać zamocowany ciężar na

szczyt„góry”– najpierwpo jednej, a potempodrugiej listewce.

Co się okaże?

Uda się wciągnąć kawałek cegły zarówno

po pochylni krótkiej i stromej, jak i po pochylni długiej, usta-

wionej pod kątem łagodnym. Jednak przy wciąganiu cegły

po pochylni stromej gumka rozciągnie się mocniej, niż po

ustawionej łagodnie. Cegła ta sama, gumka też. Dlaczego ta-

ka różnica w rozciągnięciu gumki?

Oto wyjaśnienie:

Do wciągnięcia cegły po listewce usta-

wionej stromo należało użyć znaczniewiększej siły, po listewce

ustawionej pod łagodnym nachyleniem. Ta właśnie różnica

w sile spowodowała różnicę w rozciągnięciu gumki.

A co to ma wspólnego z górskimi drogami w formie ser-

pentyn? Otóż łagodna pochylnia, zwana inaczej równią po-

chyłą, jest niczym innym, jak„rozprostowaną”górską drogą.

I to jest najprostsze wyjaśnienie, dlaczego drogi górskie bie-

gną serpentynami, a nie prosto – żeby było lżej i bezpieczniej!

Jak podnosić i przemieszczać

duże ciężary?

Odpowiedzi na to pytanie mogli udzielić... starożytni Egip-

cjanie, gdyż to właśnie oni już ponad pięć tysięcy lat temu

wiedzieli, że są na to proste sposoby. Rolę równi pochyłej

do wciągania bloków skalnych podczas budowy piramidy

pełniły wówczas specjalnie usypane do tego celu rampy, zaś

ścięte pnie drzew doskonale nadawały się do toczenia bu-

dulca po rampie. Dzisiaj nie sposób wyobrazić sobie budowy

bez dźwigu, ale też warto znać proste sposoby na przeno-

szenie ciężarów – przydatne zwłaszcza w takich sytuacjach

życiowych, gdzie zwykle nie skorzysta się z mechanicznych

podnośników. Oto przykłady:

Eksperyment I – Jak wyjąć i przesunąć leżący

w ziemi duży kamień?

Potrzebne będą:

■

2 kamienie, w tym jeden duży i ciężki, lekko zakopa-

ny w ziemię,

■

łopatka,

■

deska o długości ok. 1 m.

Otym, jakbardzoprzydaje sięwżyciu znajomość prawrządzącychmechaniką, wiedzieli już

ponadpięć tysięcy lat temu starożytni Egipcjanie. Nie znali urządzeńwpostaci współczesnych

dźwigów, alepotrafili przemieszczać gigantyczne ciężary –wystarczyły proste „maszyny”,

takie jakdźwignia, pochylnia i koło. Zapomocą tychnajprostszych „maszyn”możnapokazać

dzieciom, że znajomość prawrządzącychfizykąpozwalauczynić nasze życie lżejszym.

Przy okazji uczniowie odkryją, że szpulkaponiciach, kredki, gumkakrawiecka czywieszak

naubranie kryjąwsobiemnóstwo tajemnic,między innymi z zakresufizyki.

W świecie

mechaniki