Курс: «Физика и механика», модуль «Базовые занятия»
Урок «Почтовые весы»
Первые весы
Около 7000 лет тому назад египтяне изобрели первые весы. На разные концы длинной горизонтальной балки клали два груза и ожидали пока балка перестанет покачиваться и придет в состояние равновесия. А вот как приблизительно выглядели самые давние на земле весы. К небольшому оселку прикрепляли длинную балку с помощью бечевки, которая была продета в отверстие в середине балки. К каждому концу балки прикрепляли нитями по чаши. Когда чаши были пустыми, балка лежала горизонтально: весы находились в состоянии равновесия. Для определения веса любого предмета его клали на одну чашу, а на другую вмещали груз, который служил эталоном веса, и потому его вес был известен каждому.
Технология
  • Использование механизмов – рычагов и шестерен.
  • Сборка деталей.
  • Испытание моделей перед внесением изменений.
Естественные науки
    • Измерение массы.
    • Калибровка шкал.
    • Методы исследования.
    В технический словарик
      • эффективность
      • равновесие (балансировка)
      • точность (измерений)
      • калибровка (градуировка)
      • шкала
      • сброс показаний (обнуление)
      • масса нетто
      Дополнительно потребуется
        • Маркеры для маркерной доски, чтобы размечать шкалы.
        • Ножницы, фломастеры или карандаши, использованные конверты, бумага и липкая лента, чтобы сделать письма и почтовые марки.
        • Несколько небольших предметов массой менее 150 г.
        • Небольшой мешочек с одинаковыми монетами.
        • Легкая пластмассовая чашка.
        • Мерный стакан.
        • Вода.
        Установление взаимосвязей
        Дима и Катя организовали у себя в школе почтовое отделение и при нем службу доставки. Они собираются писать письма и отправлять их своим школьным друзьям.

        Чтобы сделать все «взаправду», Катя придумала очень красивые почтовые марки. Она с удовольствием взвешивает письма и определяет, какую марку приклеить на каждое письмо.

        Дима тоже хочет воспользоваться новой почтой, чтобы отправить бабушке большую бандероль – у нее скоро день рождения. Он обернул подарок и хотел было приклеить на бандероль марку, но… похоже, что почтовые весы не справятся с таким большим грузом.

        Каким образом Дима и Катя решат эту проблему? Они хотят быть уверенными, что приклеили нужную марку и подарок бабушке будет доставлен.

        Как Кате сделать надежную и удобную систему для определения разницы в массе писем и бандеролей, которые одноклассники приносят для отправки? Помогите ей!
        Конструирование
        Соберите почтовые весы
        (Технологические карты 6A и 6B, с. 11, шаг 20)

        Точная настройка весов
        Рычаг должен качаться без затруднений и каждый раз возвращаться в исходное положение. Если он «залипает», проверьте, не слишком ли туго затянуты втулки осей. Перемещая противовес дальше от оси или ближе к ней, найдите положение, в котором указатель остановится на «нуле» шкалы.

        Разметьте голубую пластиковую шкалу маркером для маркерной доски или обведите ее и вырежьте такую же из бумаги. Нанесите на копию шкалы разметку и прикрепите поверх голубой пластиковой шкалы.
        Рефлексия
        Рука или прибор?
        Расположите 5 приготовленных вами предметов, включая большое колесо с шиной (16 г) и ЛЕГО®-груз (53 г), в порядке возрастания их массы, «взвесив» их на руке.
        Оцените массу этих предметов и запишите. А затем взвесьте их. Насколько точны были ваши оценки?
        Удалось ли вам расположить предметы в правильном порядке?
        Школьное почтовое отделение
        Ежедневно или еженедельно дети проявляют чудеса активности в школьном почтовом отделении, так помогите же им! Сделайте сами конверты и упаковку, напишите письма. Придумайте свои марки и начинайте взвешивать.
        Определение большой массы
        Как взвесить упаковку массой больше 150 г? Спросите у ребят и запишите их идеи.

        Соберите модель (с. 11, шаг 21) и наденьте второе колесо на ось противовеса. Теперь нужно откалибровать новую чистую шкалу или переградуировать голубую пластиковую.

        Определите, какие предметы самые тяжелые. Сможете ли вы выделить два различных предмета с примерно равными массами?
        Развитие
        Мешочек с монетами
        Найдите решение: как быстро сосчитать большое количество одинаковых монет? Соберите последнюю модель с вращающимся указателем (с. 16, шаг 12).

        Начните измерения, установив чистую шкалу. Взвесьте 5, 10, а затем 20 монет, отмечая положение указателя на шкале. Остальную часть шкалы проградуируйте в рублях или копейках. А теперь проверьте, как работает модель, взвесив весь мешочек или просто горстку монет.
        Умные весы
        Найдите решение: а что, если мы захотим узнать, массу жидкости без емкости или шоколада без упаковки, … или монет из копилки? Спросите у детей и выясните, появится ли у них идея вернуть указатель на нулевую отметку шкалы, то есть сбросить показание.

        Для начала мы должны скомпенсировать (вычесть) массу контейнера.
        1. Нарисуйте или вырежьте копию градуированной круглой шкалы, прикрепите ее к шкале на модели и установите указатель на нулевую отметку.
        2. Поставьте на лоток весов пластиковую чашку.
        3. Переведите указатель обратно на нулевую отметку. При помощи мерного стакана отмерьте 100 мл воды.
        4. Перелейте воду в чашку – указатель покажет 100 г! Снова установив указатель на нуль, вы скомпенсировали массу чашки. Таким образом, вы измерили массу нетто воды в чашке (то есть только массу содержимого).
        Made on
        Tilda