СЕМИНАР N 4
ДВЕ ПРОСТЫЕ ДЕМОНСТРАЦИИ

1. ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ и ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ

При поступательном движении любая прямая, проведенная на теле, остается параллельной самой себе во все моменты времени.
При вращательном движении все точки тела описывают окружности в плоскостях, перпендикулярных к оси вращения, и с центрами, лежащими на оси.

Хорошим примером для обсуждения этих определений является чертово колесо.

Любая прямая, проведенная на кабинке, при движении остается параллельной самой себе. Кабинки чертова колеса движутся чисто поступательно.

Любая точка на спицах колеса описывает окружность с центром на оси. Спицы чертового колеса участвуют в чисто вращательном движении.

Настольную модель чертового колеса - три спицы и три параллелепипеда - в качестве домашнего задания могут изготовить ваши ученики (или их родители ).

2. ЧИСЛО СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ

Сделайте в не очень тонкой металлической пластине круглое отверстие под стержень. На стержне пластина может двигаться поступательно в одном направлении и вращаться вокруг одной оси (вокруг стержня). Система имеет одну поступательную и одну вращательную степень свободы.

Для описания положения системы в пространстве нужно задать две координаты: одну - линейную и одну - угловую. Если такую же пластину насадить на два параллельных неподвижных стержня, то пластина будет иметь возможность передвигаться только в одном направлении. Система имеет только одну степень свободы. Для описания положения системы в пространстве необходимо задать одну (линейную) координату.

Закрепить эти стержни на красивой и устойчивой подставке вам помогут ученики ( или их родители ).