gtemata.com

Cum se construiește și se folosește un pendul

Pendulurile sunt foarte simple și distractive pentru a face! Acestea sunt în esență obiecte care atârnă de la un punct fix și se mișcă înainte și înapoi din cauza gravității. Deși pot fi folosite în interiorul ceasurilor pentru a se ocupa de mâini sau pentru a demonstra mișcarea pământului, de fapt reprezintă de asemenea un experiment fantastic!

paşi

Partea 1

Construirea unui pendul
1
Adunați tot materialul. Acest experiment poate fi efectuat cu ușurință acasă. Tot ce ai nevoie ar trebui să fie deja disponibil în casa ta. Acest articol descrie construirea unui singur pendul, dar puteți face mai multe lungimi diferite. Din acest motiv obțineți coarda mai lungă de 70 cm.
  • Luați două scaune și un rând. Aceste obiecte vă vor ajuta să construiți "cadru" a pendulului, care va fi atașat la linia care se află între cele două scaune.
  • Foarfecele vor fi folosite pentru a tăia șirul. Obțineți banda adezivă dacă se dovedește utilă, de exemplu dacă doriți să utilizați monede mici în locul șaibelor.
  • Șirul trebuie să aibă o lungime de cel puțin 70 cm sau chiar mai mult. Puteți utiliza un cablu sau un fir de tricotat, în funcție de ceea ce aveți la dispoziție.
  • Cronometrul vă permite să înregistrați timpi, cum ar fi perioada pendulului și modul în care aceasta se schimbă în funcție de unghiul sau lungimea pendulului în sine.
  • Puteți folosi cinci șaibe sau trei monede ca balast. Acestea sunt obiecte disponibile la domiciliu și a căror masă este suficientă pentru scopul vostru.
  • 2
    Așezați scaunele astfel încât spătarul să fie îndreptat unul spre celălalt. Trebuie să le distanți cu aproximativ un metru, deoarece veți susține linia dintre ele. Puneți-le cu scaunele în afară, pentru a evita ca acestea să se afle pe traiectoria pendulului.
  • Plasați rândul pe spătar și asigurați-vă că acesta este bine centrat pe scaune. Dacă linia nu este în poziția corectă, anchetele dvs. vor fi incorecte.
  • Dacă linia este foarte stabilă pe spătarul scaunelor, puteți să o fixați cu bandă adezivă.
  • 3
    Tăiați o bucată de șnur de-a lungul a 70 cm. Aceasta va face parte din pendulul tău. Tot ce trebuie să faceți este să atacați o greutate. Dacă ați decis să faceți mai multe pendulumuri de lungimi diferite, veți observa că frecvența fiecăruia (numărul de oscilații dintr-o secundă) depinde exact de lungimea șirului.
  • Nodul șirul în mijlocul rândului - în acest fel sunteți sigur că greutatea nu va lovi scaunele.
  • 4
    Legați cinci șaibe metalice la capătul liber al șnurului. Acestea sunt greutățile care formează elementul final al pendulului. Puteți să le înlocuiți cu trei monede, dacă preferați, iar în acest caz va trebui să le fixați cu bucăți de bandă la capătul liber.
  • Vei descoperi că un pendul cu o greutate mai mare se va deplasa la aceeași viteză decât cea cu o greutate mai mică (puteți utiliza o minge spumă disponibilă în magazine de bricolaj), deoarece accelerația în ambele obiecte nu se schimba, indiferent de greutatea lor , deoarece este cea a gravitației.

    • Partea 2

    Utilizați pendulul
    1
    Trageți șirul astfel încât să fie drept și să formeze un anumit unghi cu linia. Puteți face acest lucru prin apucarea balastului de la capătul cablului, unde sunt șaibe sau monede. Pe baza unghiului inițial, frecvența pendulului se modifică.
    • De exemplu, dacă eliberați pendulul atunci când șirul formează un unghi de 90 ° cu linia, veți obține o frecvență diferită de cea obținută la un unghi de eliberare de 45 °.
  • 2
    Lăsați pendulul să plece. Asigurați-vă că balastul nu atinge niciun obiect în timpul oscilației acestuia - dacă se întâmplă acest lucru, repetați experimentul. Când eliberați greutatea, trebuie să detectați timpul necesar deplasării traiectoriei, așa că încercați să fiți gata.
  • 3
    Detectați timpii. Începeți să măsurați timpul necesar pendulului imediat ce eliberați greutatea. Când balastul se întoarce în poziția de pornire, acesta oprește cronometrul. În acest stadiu, prezența unui asistent ar fi utilă, astfel încât să vă puteți concentra pe pendul în timp ce controlează cronometrul.
  • Timpul necesar pendulului pentru a încheia o oscilație este numit "pendul". De asemenea, puteți găsi frecvența prin calcularea numărului de oscilații efectuate într-o secundă.
  • 4
    Eliberați din nou pendulul. Încă timp să înțelegeți dacă puteți obține aceleași valori găsite anterior. Încercați să respectați aceeași înclinație de pornire și observați orice modificare.


  • 5
    Scrieți observațiile dvs. Notați orele folosite pentru a finaliza o oscilație și o frecvență, astfel încât să puteți avea niște termeni de comparație atunci când începeți să experimentați "creator".
  • Toate acestea vă permit să înțelegeți cele două aplicații principale ale pendulului. Prima se referă la măsurarea timpului, în timp ce al doilea se referă la pendulul lui Foucault. În primul caz, pendulul este folosit pentru a gestiona mișcarea mâinilor unui ceas.
  • Pendulul Foucault demonstrează rotația Pământului. În acest caz, aveți nevoie de un pendul foarte mare (uneori la fel de mult ca două etaje ale unei clădiri), astfel încât acesta să se ciocnească de foarte mult timp.

    • Partea 3

    Experimente creative
    1
    Tăiați un alt segment de șir. Dacă pregătiți două sau chiar trei penduluri, puteți demonstra proprietățile speciale ale acestui obiect. Luați o bucată de șir mai scurtă decât prima sau legați-o la o greutate diferită.
    • Luați un șir de lungime de 35 cm dacă doriți să înțelegeți cum lungimea afectează comportamentul pendulului.
    • Puneți al doilea segment de 20-30 cm de la primul, astfel încât să nu se ciocnească în timpul oscilațiilor.
  • 2
    Schimbați balastul. Încercați pendulurile cu greutăți diferite pentru a înțelege modul în care acest factor interferează cu amplitudinea oscilației și a frecvenței. Stabilește orele pentru a evalua prezența oricărei variante și pentru ao cuantifica.
  • Faceți mai multe repetări (aproximativ cinci) și calculați media timpilor sau oscilațiilor înregistrate. În acest fel obțineți perioada medie de pendul.
  • 3
    Schimbați unghiul de eliberare. Deși o ușoară modificare a unghiului nu afectează oscilația pendulului, va trebui să încercați schimbări mari pentru a observa unele modificări ale mișcării balastului. De exemplu, încercați să introduceți un pendul de 30 ° față de rând și celălalt la 90 °.
  • Din nou, când încercați diferite unghiuri, va trebui să repetați experimentul de mai multe ori (de aproximativ cinci ori) pentru a obține un eșantion fiabil de date.
  • 4
    Modificați lungimea șirului. Vedeți ce se întâmplă eliberând două pendulumuri de diferite lungimi. Timpul pentru a vedea dacă cel cu cel mai scurt șir se mișcă mai repede decât celălalt sau dacă nu există modificări.
  • Efectuați mai multe repetări și apoi găsiți valoarea medie a perioadelor și frecvențelor pendulului.

    • Sfaturi

    • Nu utilizați un obiect foarte fragil sau valoroasă ca greutate, deoarece acesta se poate rupe.
    • Alegeți o bucată de șir care este considerabil mai lungă decât diametrul greutății.

    Avertismente

    • Nu utilizați obiecte grele precum balast pentru pendul, altfel șirul se poate rupe.

    Lucruri de care ai nevoie

    • Două scaune
    • Riga cu un metru
    • Spago
    • foarfece
    • cronometru
    • Bandă adezivă
    • Cinci șaibe (zece, dacă doriți să faceți două penduluri) sau trei monede (șase, dacă intenționați să construiți două penduluri)
    Distribuiți pe rețelele sociale:

    înrudit