Wahadła są zabawne i łatwe do wykonania! Wahadło to w zasadzie obiekt zwisający ze stałego punktu, który kołysze się tam i z powrotem pod wpływem grawitacji. Oprócz tego, że można go używać na zegarze ściennym do regulacji wskazówek zegara lub pokazywania ruchu ziemi, wahadło jest również świetnym eksperymentem!
Krok
Metoda 1 z 3: Robienie wahadła
Krok 1. Zbierz składniki
Ten eksperyment z wahadłem jest łatwy do wykonania w domu. Wszystkie składniki są łatwo dostępne. Na potrzeby tego artykułu wykonasz tylko jedno wahadło, ale możesz wyciąć więcej na różnych długościach. Upewnij się więc, że długość liny, którą masz, przekracza 70 cm.
- Przygotuj dwa krzesła i długą drewnianą linijkę. Użyjesz krzesła i linijki, aby wykonać zarys wahadła. Wahadło zawiśnie na linijce między krzesłami.
- Nożyczki służą do przecinania sznurka i taśmy, jeśli zajdzie taka potrzeba. Taśma jest używana, jeśli zamiast podkładki użyjesz monety.
- Długość liny powinna wynosić co najmniej 70 cm, ale im dłuższa, tym lepiej. Możesz użyć sznurka lub wełny, w zależności od tego, co masz.
- Stoper służy do rejestrowania okresu wahadła i tego, jak okres zmienia się po zmianie kąta lub długości wahadła.
- Możesz użyć pięciu podkładek lub trzech monet jako wahadła wahadłowego. Te przedmioty świetnie sprawdzają się w pracy i są łatwe do znalezienia w domu.
Krok 2. Ustaw dwa krzesła plecami do siebie
Ustaw krzesła około metra od siebie, ponieważ będziesz umieszczać drewnianą linijkę na oparciu obu krzeseł. Upewnij się, że dwa krzesła są zwrócone do siebie, ponieważ przód krzesła zablokuje krzywiznę sznurków wahadła.
- Umieść drewnianą linijkę w poprzek krzesła i upewnij się, że jest ustawiona prosto między oparciami dwóch krzeseł. Jeśli pozycja linijki jest przekrzywiona, może to spowodować nieprawidłowe obliczenia.
- Gdy drewniane linijki są stabilne na oparciach dwóch krzeseł, możesz je przykleić taśmą, aby utrzymać je na miejscu.
Krok 3. Przytnij linę do rozmiaru 70 cm
Ta struna stanie się częścią wahadła. Następnie musisz dodać wahadło lub balast. Jeśli chcesz zrobić więcej wahadeł o różnej długości, przekonasz się, że częstotliwość wahadeł (ilość ruchów wahadła w tę i z powrotem na sekundę) zależy od długości struny.
Zawiąż sznurek na środku drewnianej linijki. Dzieje się tak, aby wahadło nie uderzało w krzesło
Krok 4. Przywiąż pięć metalowych podkładek do niezwiązanych końców liny
Ta podkładka stanie się wahadłem, co sprawi, że stanie się wahadłem. Oprócz podkładki możesz użyć trzech monet. Przyklej go ostrożnie do niezwiązanego końca liny.
Przekonasz się, że wahadło z ciężkim wahadełkiem porusza się z taką samą prędkością jak wahadło o małej wadze (na przykład kula z pianki), ponieważ w obecności grawitacji przyspieszenie spadającego obiektu jest takie samo, niezależnie od tego, czy ciężki lub lekki
Metoda 2 z 3: Korzystanie z wahadła
Krok 1. Wyciągnij mocno sznurek pod kątem z drewnianej linijki
Zrób to, trzymając koniec liny wahadełkiem, które jest podkładką lub monetą. Częstotliwość wahadła może się zmieniać w zależności od przyjętego kąta.
Na przykład uwolnienie wahadła pod kątem 90 stopni na drewnianej linijce da mu inną częstotliwość ruchu niż powiedzmy pod kątem 45 stopni
Krok 2. Niech wahadło się kołysze
Upewnij się, że zwolniłeś go, aby wahadło o nic nie uderzyło podczas kołysania. Jeśli wahadło w coś uderzy, musisz zacząć od nowa. Podczas kołysania się wahadła będziesz synchronizował ruchy, więc bądź przygotowany.
Krok 3. Oblicz czas wymachu
Zacznij odmierzać czas wahadła, gdy tylko je zdejmiesz. Kiedy wahadło wróci do pozycji wyjściowej, przestań liczyć czas. Pomocne jest, aby zrobił to przyjaciel, więc możesz ustawić wahadło, gdy twój przyjaciel ustawia stoper.
Jedna huśtawka wykonana przez wahadło nazywana jest „okresem wahadła”. Możesz również sprawdzić częstotliwość, sprawdzając, ile razy wahadło waha się w przód iw tył na sekundę
Krok 4. Ponownie usuń wahadło
Policz czas, aby sprawdzić, czy wahadło spędziło tyle samo czasu, co przy pierwszym zwolnieniu. Upewnij się, że zdejmujesz go pod tym samym kątem. Jakieś zmiany?
Krok 5. Zapisz swoje obserwacje
Zanotuj czas trwania okresu wahadła i jego częstotliwość, aby kiedy zaczniesz robić z wahadłem twórcze rzeczy, możesz zobaczyć, jak rzeczy się zmieniają.
- Pomoże Ci to zrozumieć dwa główne zastosowania wahadła. Jeden pokazuje czas, drugi nazywa się Wahadełkiem Foucaulta. Aby pokazać czas, ruch wahadła dostosowuje ruch zgodnie z ruchem wskazówek zegara.
- Wahadło Foucaulta pokazuje ruch obrotowy Ziemi. Te wahadła są tak duże (czasami mają więcej niż dwa piętra), że mogą się kołysać przez dłuższy czas.
Metoda 3 z 3: Robienie kreatywnych rzeczy za pomocą wahadła
Krok 1. Przetnij drugą linę
Użycie drugiego, a nawet trzeciego ciągu może pomóc zademonstrować specjalne właściwości wahadła. Skróć ten sznurek krócej niż pierwszy lub nadaj mu inną wagę.
- Wytnij drugi sznurek o długości 35 cm, jeśli chcesz sprawdzić, jak różne długości sznurka wpływają na wahadło.
- Drugą linę umieść w odległości 20 do 30 cm od pierwszej, aby nie zderzyły się podczas obracania.
Krok 2. Zmień wagę wahadła
Przetestuj wahadła o różnych ciężarach wahadeł i sprawdź, czy nastąpiła zmiana w rotacji i częstotliwości. Poświęć trochę czasu, aby zobaczyć, jakie są różnice, jeśli w ogóle.
Powtórz kilka razy (około pięć razy) i oblicz średni czas nagrania lub oscylacji. Spowoduje to powstanie średniej ruchomej wahadła
Krok 3. Zmień kąt
Chociaż małe zmiany kąta zwykle nie mają wpływu na obrót wahadła, możesz spróbować zrobić bardzo dużą różnicę i zobaczyć, jak to działa. Na przykład ciągnięcie jednej liny pod kątem 30 stopni i jednej liny pod kątem 90 stopni.
Ponownie, testując różne kąty, powtórz ten eksperyment około pięć razy, aby uzyskać najlepsze informacje
Krok 4. Zmień długość
Dowiedz się, co dzieje się z prędkościami dwóch wahadeł o różnych długościach. Policz czas, aby zobaczyć, czy krótsze wahadło porusza się szybciej, czy jest takie samo jak dłuższe.
Powtarzaj, powtarzaj, powtarzaj. Następnie oblicz średni czas i drgania wahadła
Porady
- Nie używaj jako balastu niczego kruchego lub cennego, ponieważ może się złamać.
- Trzymaj strunę wahadła dłuższą niż średnica balastu.
