Развивающий набор «Механика Галилео» поможет понять, что такое классическая механика, опыты продемонстрируют, как работают её законы. Книга с подробным описанием 60 экспериментов входит в комплект.

Назначение

Набор «Механика Галилео» позволит вам окунуться в мир физики, начиная с ее истоков. Когда школьников начинают знакомить с естественнонаучными дисциплинами, на них обрушивается море сложной для восприятия информации. Чтобы лучше всё понять и запомнить, желательно сначала увидеть, как на практике работают законы механики, провести простые эксперименты.

Если доходчиво объяснить ребенку законы Ньютона и Галилея, то более сложные разделы физики лягут на подготовленную почву и будут усвоены лучше. Знание законов классической механики поможет найти верный алгоритм решения задачи даже в далекой от механики области.

Чему научится ребенок?

Научный набор «Механика Галилео» наглядно демонстрирует основы механики для детей. Почему течет вода? Как держать равновесие и измерить силу? Как предугадать, куда отскочит шар на бильярдном столе? Ребенок получит представление об окружающем мире, о природе физических явлений и наверняка заинтересуется наукой.

Механика Галилея дает идеализированное описание движения тел вблизи поверхности Земли, пренебрегая сопротивлением воздуха, кривизной земной поверхности и зависимостью ускорения свободного падения от высоты. Его теория покоится на четырех простых аксиомах, которые Галилей не сформулировал в явном виде, но которые скрыто присутствуют во всех обсуждениях. Первая аксиома, касающаяся специального случая движения, в наше время называется законом инерции, или первым законом Ньютона. Вторая аксиома - это закон свободного падения, установленный Галилеем. Третья аксиома характеризует движение тел, скользящих без трения по наклонной плоскости, а четвертая - движение снарядов. Рассмотрим эти аксиомы более подробно.

1. Свободное движение по горизонтальной плоскости происходит с постоянной по величине и направлению скоростью.

Согласно этому закону, тело, скользящее без трения по горизонтальной поверхности, никогда не будет ни замедляться, ни ускоряться, ни отклоняться в сторону. Это утверждение не является прямым обобщением экспериментальных наблюдений. Если бы это было так, то формулировка закона гласила бы: «Тело, свободно движущееся по горизонтальной поверхности, постепенно замедляется и в конце концов останавливается». Вместо этого в законе Галилея говорится о движении, которое никогда не наблюдалось и, вероятно, не может наблюдаться в действительности.

Как последователь Архимеда, Галилей полагал, что физические законы больше похожи на геометрические аксиомы (хотя идеальные треугольники и окружности тоже не существуют в природе), чем на эмпирические обобщения. Но он не просто пренебрегал усложнениями, вносимыми трением и сопротивлением воздуха, так как в противном случае ему не удалось бы сравнить свои теоретические выводы с экспериментальными данными, - он придумывал эксперименты, которые позволяли убедиться в незначительности этих эффектов. Например, он сбрасывал два ядра одинакового размера, но сделанные из разного материала «с высоты 150 или 200 локтей … Эксперимент показывает, что они достигают Земли с малой разницей в скорости, убеждая нас в том, что в обоих случаях замедление, обусловленное воздухом, мало».

Свой закон свободного движения Галилей получил не из реальных экспериментов, а из мысленного опыта. Представьте себе тело, скользящее без трения вниз по наклонной плоскости. Кажется очевидным, что скорость тела должна увеличиваться независимо от того, каков угол наклона плоскости. Аналогичным образом тело, движущееся по наклонной плоскости вверх, должно замедляться независимо от угла наклона плоскости. Но тогда из соображений симметрии следует, что скорость тела, скользящего по идеальной горизонтальной поверхности, не должна ни уменьшаться, ни увеличиваться.

2. Свободно падающее тело движется с постоянным ускорением.

По определению равноускоренным называется движение, при котором скорость тела за равные промежутки времени увеличивается на одну и ту же величину. Как пришел Галилей к закону свободного падения? Изучение его трудов позволяет предположить, что в процессе работы над законом он прошел три следующих этапа.

а. Галилей предположил, что первоначально покоящееся тело постепенно увеличивает свою скорость от начального значения v = 0. Сейчас это кажется очевидным, однако во времена Галилея полагали, что как только на тело
начинает действовать сила тяжести, оно мгновенно приобретает некоторую скорость, причем тем большую, чем тяжелее тело, и эта скорость остается неизменной до самого конца падения. Галилей придумал мысленный эксперимент, который показывал, что тело, падающее из состояния покоя, сначала должно двигаться очень медленно, а затем постепенно по мере падения будет увеличивать свою скорость.

б. Выбор конкретного закона. Галилей полагал, что движение падающих тел должно описываться простым законом, поскольку простота - неотъемлемое свойство природы. На какое-то время он остановился на законе о равных приращениях скорости за равные интервалы расстояния (вместо времени). Но Галилей отверг этот закон, когда понял, что если бы он был справедлив, то тело, первоначально покоящееся, осталось бы в покое навсегда.

в. Проверка закона v = gt. Как мы уже видели, согласно этому закону, расстояние, пройденное телом при свободном падении из состояния покоя, пропорционально квадрату времени, в течение которого происходило движение. Во времена Галилея проверить этот вывод было трудно. Точные часы еще не были изобретены, и временные интервалы Галилей обычно отсчитывал по собственному пульсу. Поэтому кратчайший промежуток времени, ко-
торый он мог надеяться измерить с точностью, скажем, 10%, составлял не менее 10 с. Но за 10 с свободно падающее тело пролетает почти половину километра. Галилей обошел практические трудности, связанные с измерением
больших расстояний и коротких временных интервалов, использовав наклонную плоскость. Используя в своих экспериментах наклонную плоскость с малыми углами наклона, Галилей смог проверить гипотезу постоянства ускорения при вертикальном падении.

Из закона Галилея вытекает, что конечная скорость тела, скользящего без трения по наклонной плоскости из состояния покоя, зависит лишь от высоты, с которой тело начало двигаться, но не зависит от угла наклона плоскости.

4. Принцип относительности Галилея и движение снарядов.

Рассмотрим вместе с Галилеем следующий мысленный эксперимент. Груз падает с верхушки корабельной мачты. В какую точку палубы он упадет? Некоторые из современников Галилея отвечали так: «Все зависит от того, движется корабль или покоится. Если корабль покоится, то груз упадет у основания мачты, а если корабль движется, то точка падения сместится назад, т. е. в сторону, противоположную движению корабля». Такой ответ полностью согласуется с опытом. Однако Галилей доказал, что траектория падающего тела отклоняется от вертикали лишь вследствие сопротивления воздуха. В вакууме тело упало бы точно под точкой, из которой начало падать, если только корабль движется с постоянной скоростью в неизменном направлении. Эта гипотеза привела Галилея к выводу о том, что с точки зрения стоящего на берегу наблюдателя траекторией тела, падающего с мачты равномерно движущегося корабля, будет парабола.

Когда детей начинают знакомить с естественнонаучными дисциплинами, на них обрушивается море сложной для восприятия информации, правил и законов. Чтобы все они лучше запомнились и усвоились важно дать сначала понятные и доступные базовые представления о предмете. Перед изучением биологии стоит наглядно показать как устроены клетки животных и человека, изучая физику, увидеть, как работают на практике законы механики.

Если в свое время доходчиво объяснить ребенку принцип действия законов Ньютона и Галилея, все остальные, более сложные разделы физики лягут на подготовленную почву и лучше усвоятся. Даже если какая-то тема будет трудна и не совсем понятна, ситуации, когда ученик будет сидеть на уроке и совсем ничего не понимать, точно не случится. Знания законов классической механики поможет найти верный алгоритм решения задачи даже в далекой от механики области.

Набор "Механика Галилео" наглядно демонстрирует нам основы механики - одного из разделов физики. Почему течет вода? Как держать равновесие и измерить силу? Почему отскок шара на бильярдном столе можно предугадать? На эти и другие вопросы Вы сможете ответить своему ребёнку при помощи набора "Механика Галилео". Ребенок получит представление об окружающем мире, о природе физических явлений и заинтересуется наукой. Пытливость ума - вот главное условие развития гармоничной личности.

Состав набора:

Cостав набора Механика Галилео от компании "Научные развлечения" входят:

1. Рабочее поле 1 шт. Вырубка, картон.
2. Нога 2 шт. Вырубка, картон.
3. Булавка большая 4 шт. Вырубка, картон.
4. Булавка малая 2 шт. Вырубка, картон.
5. Перекладина узкая 1 шт. Вырубка, картон.
6. Перекладина широкая 1 шт. Вырубка, картон.
7. Желоб 2 шт. Вырубка, гофрокартон.
8. Желоб длинный 2 шт. Вырубка, гофрокартон.
9. Держатель без окна 2 шт. Вырубка, картон.
10. Держатель с окнами 1 шт. Вырубка, картон.
11. Башня перекладина 1 шт. Вырубка, картон.
12. Башня развертка 1 шт. Вырубка, гофрокартон.
13. Динамометр флажок 1 шт. Вырубка, картон.
14. Динамометр развертка 1 шт. Вырубка, гофрокартон.
15. Подставка под рабочее поле 2 шт. Вырубка, картон.
16. Рельсы 1 шт. Вырубка, гофрокартон.
17. Рычаг развертка 1 шт. Вырубка, гофрокартон.
18. Полоса ABC 1 шт. Вырубка, гофрокартон.
19. Булавка малая тонкая 2 шт. Вырубка, гофрокартон.
20. Круг с 2 отверстиями 2 шт. Вырубка, гофрокартон.
21. Круг с центральным отверстием 6 шт. Вырубка, гофрокартон.
22. Круг со смещенным отверстием 2 шт. Вырубка, гофрокартон.
23. Шар малый 10 мм 4 шт.
24. Шар средний 18 мм 3 шт.
25. Шар большой 32 мм 1 шт.
26. Шар для пинг-понга 1 шт.
27. Магнит кольцевой большой 40 мм 2 шт.
28. Полосовой магнит 1 шт.
29. Крючок 8 шт.
30. Катушка 1 шт.
31. Кювета 1 шт.
32. Шприц 10 мл 1 шт.
33. Пористый пластик (квадрат) 1 шт.
34. Резинка моток 1м
35. Нить моток 1,5м
36. Зубочистки 10 шт.
37. Банка мыльных пузырей 1 шт.
38. Копировальная бумага 2 листа
39. Самоклеящаяся бумага 1/4 листа
40. Стробоскоп 1 шт.
41. Батарейка АА 3 шт.
42. Кнопки силовые 3 шт.
43. Ложемент 1 шт.
44. Коробка 1 шт.

Механика Галилео - это 60 занимательных экспериментов из различных разделов механики:

Шар на наклонной плоскости

• Шарик на наклонной плоскости 1
• Шарик на наклонной плоскости 2
• Шарик на наклонной плоскости 3
• Опыт Галилея с легкими шарами
• Сопротивление воздуха.

Как собрать экспериментальную установку

• Шарик в желобе
• Вода и песок
• Вода и лед
• Сырое и вареное яйцо
• Перевертыш
• Под горку... вверх

Системы отсчета. Траектории

• Траектория
• Движущаяся система отсчета
• Кто точнее
• Траектория полета снаряда

Столкновения шаров.

• Столкновение шаров одинаковой массы на бифилярном подвесе
• Столкновение шаров различной массы
• Практикум юного бильярдиста
• Удар с накатом
• Удар с оттягом
• Упругий и неупругий удар
• Изучение отскока шарика при упругом и неупругом ударе
• Определение твердости материала по глубине лунки

Движение шарика в силовом поле.

• Движение шарика в магнитном поле
• Движение шарика в магнитном поле при различной скорости
• Движение шара в отталкивающем поле
• Понятие потенциального барьера
• Движение шара в потенциальной яме

Сила. Измерение силы.

• Динамометр
• Измерение веса тела
• Сила Архимеда
• Измерение силы магнитного притяжения
• Измерение силы трения скольжения

Простые механизмы. Равновесие.

• Наклонная плоскость
• Балка, ребро жесткости
• Правило рычага
• Деформации при изгибе, растяжении, сжатии и кручении
• Равновесие. Центр тяжести
• Когда упадет Пизанская башня?

Колебания

• Математический маятник
• Модель маятника Фуко
• Резонанс. Передача энергии от одного маятника другому
• Упругие колебания
• Вязкое трение. Демпфирование. Амортизатор
• Крутильные весы. Измерение электростатических и магнитных сил
• Крутильные колебания. Вязкость
• Вращение кольца
• Дедушкина игрушка (вынужденные крутильные колебания)
• Модель Земли
• Маятник Максвелла

Вращение

• Волчок
• Оптические фокусы
• Парадокс с катушкой
• Ученая банка
• Смерч у вас дома
• Поверхностное натяжение

Получение изображения с помощью метода многократных вспышек. Стробоскоп.

• Наблюдение стробоскопического изображения математического маятника
• Стробоскопическое изображение вращающейся вертушки
• Стробоскопическое изображение струи воды
• Наблюдение волн на поверхности воды

Упаковка - картонная коробка, 320х410х60 мм.

Подписывайтесь на нашу группу Вконтакте - http://vk.com/chipidip,
и Facebook - https://www.facebook.com/chipidip

*
Загадочные формулы, таинственные знаки, сложные механизмы взаимодействия, объясняющие все - от рождения нашей вселенной до разрушения межатомных связей. Только мир физики открывает столь широкий горизонт знания, и именно это делает его таким привлекательным для изучения. Предназначенный для школьников от 7 до 15 лет Набор "Механика Галилео" даст возможность окунуться в мир физики, начиная с ее истоков и позволит провести 60 экспериментов по разделам: движение по наклонной плоскости, системы отсчета и траектории, столкновение шаров, сила и измерение её, движение в силовом поле, простые механизмы, равновесие, колебания, вращения. Подробное описание всех опытов содержится в прилагаемом к набору прекрасно оформленном руководстве. Набор упакован в красочную коробку, сразу привлекающую к себе внимание. Проведем несколько опытов с помощью этого замечательного набора. Шарик на наклонной плоскости.Проверим экспериментально, какой шар спуститься с горки быстрее - маленький или большой. Отпустим с горки два разных шара. Мы убедились, что тяжелые шары разных масс катятся вниз по одной и той же наклонной плоскости с одной и той же скоростью. Это правило выполняется для любого угла к горизонтали, под которым наклонена плоскость. Так как шары тяжелые, то сопротивлением воздуха можно пренебречь, и, как и Галилей, заключить, что свободно падающие тела пролетят равные расстояния за равное время независимо от их веса. Правило рычага.Еще древние египтяне использовали рычаг для увеличения подъемной силы, и данный опыт наглядно иллюстрирует правило рычага. Соберем установку, закрепив с помощью крючка рычаг на опоре установки. На один конец рычага подвесим груз, а к другому концу рычага прикрепим резинку динамометра. Подберём чувствительность динамометра (длину резинки) так, чтобы отклонение указателя было максимальным. Перемещая груз по направлению к центру рычага мы сможем наблюдать уменьшение усилия на динамометре. Один и то же груз мы можем поднимать с меньшей силой. Однако наша радость может быть несколько омрачена тем, что при повороте рычага на один и тот же угол высота подъема будет значительно меньше, чем в том случае, когда груз висел на конце рычага. К сожалению, в природе не бывает бесплатных выигрышей. СтолкновениеЗадумывались ли вы когда-нибудь, о том, что происходит в момент столкновения двух тел? Давайте попробуем разобраться. Чтобы исключить любое вращение закрепим два шара на двух нитях специальным образом, такой подвес шаров называется бифилярным. ...

Видео Набор «Механика Галилео» канала Чип и Дип

Развивающий набор «Механика Галилео» поможет понять, что такое классическая механика, опыты продемонстрируют, как работают её законы. Книга с подробным описанием 60 экспериментов входит в комплект.

Назначение

Набор «Механика Галилео» позволит вам окунуться в мир физики, начиная с ее истоков. Когда школьников начинают знакомить с естественнонаучными дисциплинами, на них обрушивается море сложной для восприятия информации. Чтобы лучше всё понять и запомнить, желательно сначала увидеть, как на практике работают законы механики, провести простые эксперименты.

Если доходчиво объяснить ребенку законы Ньютона и Галилея, то более сложные разделы физики лягут на подготовленную почву и будут усвоены лучше. Знание законов классической механики поможет найти верный алгоритм решения задачи даже в далекой от механики области.

Чему научится ребенок?

Научный набор «Механика Галилео» наглядно демонстрирует основы механики для детей. Почему течет вода? Как держать равновесие и измерить силу? Как предугадать, куда отскочит шар на бильярдном столе? Ребенок получит представление об окружающем мире, о природе физических явлений и наверняка заинтересуется наукой.