§ 14. Досліджуємо земне тяжіння - Природничі науки

• До змісту відповідей

ДОСЛІДЖУЙ

1. Які сили, на твою думку, впливають на рух тіл? Спробуй пояснити особливості падіння тіл.

На рух тіл під час падіння впливають сила земного тяжіння та сила опору повітря. Важкі та компактні предмети (як м’яч) падають швидше, а легкі та широкі (як розгорнутий папір) падають повільніше через більший опір повітря.

2. Спробуй зафіксувати момент падіння пляшок в обох дослідах. Яких заходів варто вжити, щоби виконати дослід максимально безпечно?

Повна та напівпорожня пляшки впадуть на землю одночасно, якщо опір повітря для них однаковий. Для безпеки не варто кидати пляшки на ноги або на предмети, що можуть розбитися, а під ноги краще підкласти щось м’яке.

3. Прив’яжи до шпажки три скріпки (мал. 14.3). Нахили шпажку спочатку вліво, а потім — управо. Що відбувається?

Скріпки завжди залишаються спрямованими вертикально вниз до землі, незалежно від того, як нахилена шпажка. Це відбувається тому, що на них постійно діє сила земного тяжіння.

ДІЗНАВАЙСЯ

Поміркуй, чому результати виявилися інакшими. Що заважає вільному падінню тіл на Землі?

Результати дослідів з падінням легких предметів відрізняються від ідеальних, бо вільному падінню на Землі заважає опір повітря (атмосфера).

Покрутися багато разів із розплющеними очима. Що відчуваєш? Заплющ очі й знову покрутися. Які відчуття тепер? Спробуй пояснити обидва явища.

В обох випадках виникає запаморочення та втрата рівноваги. Це стається через те, що рідина всередині вестибулярного апарату продовжує рухатися за інерцією, надсилаючи в мозок сигнали про рух, навіть коли тіло вже зупинилося.

Знайди кожне з явищ на малюнку 14.6.

На малюнку 14.6 зображені: лавина (сходження снігу), сіль (потік багнюки та каміння), зсув (сповзання ґрунту) та каменепад (падіння уламків гірських порід).

ДІЙ

1. У чому полягає гравітація? Від чого залежить сила гравітаційного тяжіння між тілами?

Гравітація — це взаємне притягання всіх тіл у Всесвіті. Сила гравітаційного тяжіння залежить від маси цих тіл та відстані між ними.

2. Визнач силу, з якою Земля притягує тебе. А з якою силою ти притягуєш Землю?

Якщо моя маса становить 40 кг, то Земля притягує мене із силою 400 Н ($40 \text{ кг} \times 10 \text{ Н/кг}$). Згідно із законом тяжіння, я притягую Землю з такою самою силою — 400 Н.

3. Розглянь малюнок 14.7. Що на малюнку підтверджує, що астронавти перебувають не на Землі? Більша чи менша маса цього небесного об’єкта порівняно із Землею? Що на малюнку підтверджує твою думку? Чи може бути цей небесний об’єкт Місяцем? Обґрунтуй свою думку.

Відсутність блакитного неба (чорний космос) та високі стрибки астронавтів підтверджують, що вони не на Землі. Маса цього об’єкта менша за земну, про що свідчить легкість, з якою астронавти підстрибують угору. Цим об’єктом може бути Місяць, бо на ньому встановлено прапор, а поверхня вкрита характерним пилом і кратерами.

4. Поясни, як ти розумієш тибетське прислів’я «Лавину з гір не втримаєш, біді двері не зачиниш».

Це прислів’я означає, що сила земного тяжіння настільки потужна, що рух величезної маси снігу неможливо зупинити людськими зусиллями, як і деякі неминучі події.

5. А що відбувається із мешканцями прибережного піщаного дна морів і океанів під час припливів і відпливів? Як вони пристосувалися до такого мінливого життя?

Під час відпливу деякі мешканці закопуються глибоко в пісок або закривають свої мушлі, щоб не висохнути. Вони пристосувалися до періодичної зміни рівня води, яка виникає через гравітаційний вплив Місяця.

6. Укажи, який із проведених тобою дослідів беззаперечно доводить, що сила земного тяжіння діє вертикально вниз. Якщо сила тяжіння напрямлена вертикально вниз, то чи можна її врівноважити якоюсь силою, спрямованою вертикально вгору? Перевір, чи зображений на малюнку 14.8 дослід дійсно можна виконати?

Дослід із підвішеними скріпками (виском) доводить вертикальний напрямок сили тяжіння. Силу тяжіння можна врівноважити силою пружності або магнітною силою. Дослід на малюнку 14.8 можна виконати, якщо зверху розмістити потужний магніт, який притягуватиме скріпки вгору, не даючи їм упасти.

7. Переконайся, що рослини пристосувалися до дії земного тяжіння. Висади розсаду. Змінюй положення горщика із розсадою, спостерігай, що відбуватиметься.

Якщо покласти горщик на бік, стебло рослини через деякий час все одно почне рости вгору, а корінь — вниз. Це доводить, що рослини відчувають силу тяжіння і орієнтують свій ріст відповідно до неї.