Правило свердлика — це той випадок, коли формула звучить страшно, а суть насправді дуже проста. Його придумали, щоб легко визначати напрям у фізичних явищах, де все крутиться, рухається або створює якісь сили. І так, назва тут зовсім не випадкова: справді уявляємо звичайний металевий свердлик, який вкручується в дерево.
Правило свердлика простими словами
Уяви, що ти береш у руку справжній свердлик або саморіз. Коли ти починаєш його крутити за годинниковою стрілкою — він рухається вперед, углиб. Якщо проти годинникової — виходить назад. Це і є правило свердлика: напрям обертання визначає напрям лінійного руху.
Якщо вкручувати свердлик за напрямком струму в провіднику, то напрямок обертання ручки свердлика вкаже напрямок ліній магнітного поля струму.
У фізиці правило свердлика застосовують для того, щоб зрозуміти, куди “покаже” вісь обертання, коли щось крутиться. Тому, якщо вам запропонують сформулювати правило свердлика, використайте такі прості пояснення.
Правило правої руки для котушки
Якщо спрямувати великий палець правої руки за напрямком струму в провіднику, то чотири зігнуті пальці вкажуть напрямок ліній магнітного поля струму.
Котушка зі струмом, як і постійний магніт, має два полюси. Їх можна визначити за допомогою правої руки.
Якщо чотири зігнуті пальці правої руки спрямувати за напрямком струму в котушці, то відігнутий на 900 великий палець укаже напрямок на північний полюс котушки, тобто напрямок вектора магнітної індукції всередині котушки.
Чим правило свердлика відрізняється від правила правої руки
Є плутанина: у школі вчать і те, й інше. Правило свердлика – це про зв’язок обертання з рухом. Правило правої руки — про зв’язок між струмом та магнітним полем. Вони схожі, але в правило свердлика простіше “побачити”, бо воно буквально повторює поведінку реального інструмента.
Для чого використовують правило свердлика?
Правило свердлика використовують для того, щоб показати:
- момент сили — коли на тіло діє сила і воно хоче крутитися;
- обертання гайки чи болта — побутовий приклад, але дуже наочний;
- визначення напряму магнітного поля навколо струму (у проводі);
- рух шестерень і механізмів — коли одна крутиться в один бік, інша — в інший, а нам треба знайти вісь руху.
Цим правилом користуються тоді, коли потрібно зрозуміти, куди буде спрямований момент сили, магнітне поле або інші вектори, пов’язані з обертанням.
Що визначає правило свердлика: приклади
У фізиці правило свердлика може здатися складним, проте, якщо поглянути реальні приклади, все стає набагато простіше.
- Болт у дереві. Ти крутиш викрутку вправо (за годинниковою стрілкою) — болт іде всередину. Тобто напрям “всередину” — і є результат за правилом свердлика.
- Момент сили. Якщо ти натискаєш на дверну ручку вниз, двері відкриваються так, що верхній край іде на тебе, нижній — від тебе. Уявляєш, у який бік “вкручується” ручка — і отримуєш напрям моменту сили.
- Похилий важіль. Тягнеш за один край так, що конструкція крутиться проти годинникової стрілки — уявний свердлик показує напрям “на тебе”. Це і буде напрям осі.
Правило свердлика у 9 класі каже: якщо уявити, що вектор обертання — це напрям, у який ти вкручуєш свердлик, то вісь цього свердлика й покаже напрям моменту сили або фізичного явища, пов’язаного з обертанням.
