Pendulele sunt distractive de jucat și ușor de făcut! Un pendul este practic un obiect atârnat de un punct fix care se leagănă înainte și înapoi sub influența gravitației. Pe lângă faptul că poate fi folosit pe un ceas de perete pentru a regla acele ceasului sau pentru a arăta mișcarea pământului, pendulul este, de asemenea, un mare experiment!
Etapa
Metoda 1 din 3: Realizarea unui pendul
Pasul 1. Strângeți ingredientele
Acest experiment cu pendul este ușor de făcut acasă. Toate ingredientele sunt ușor disponibile. În sensul acestui articol, veți realiza un singur pendul, dar puteți tăia mai multe la diferite lungimi. Deci, asigurați-vă că lungimea frânghiei pe care o aveți este mai mare de 70 cm.
- Pregătiți două scaune și o riglă lungă din lemn. Veți folosi un scaun și o riglă pentru a face conturul pendulului. Pendulul va atârna pe riglă între scaune.
- Foarfecele sunt folosite pentru a tăia șiruri și benzi, dacă este nevoie. Banda este utilizată dacă ajungeți să folosiți o monedă în loc de o mașină de spălat.
- Lungimea frânghiei trebuie să fie de cel puțin 70 cm, dar cu cât este mai lungă, cu atât mai bine. Puteți folosi șnur sau lână, în funcție de ce aveți.
- Un cronometru este folosit pentru a înregistra perioada pendulului și modul în care se modifică perioada când schimbați unghiul sau lungimea pendulului.
- Puteți folosi cinci șaibe sau trei monede ca pendule pendulare. Aceste articole fac greutăți excelente pentru a lucra și sunt ușor de găsit acasă.
Pasul 2. Așezați două scaune spate în spate
Așezați scaunele la aproximativ un metru distanță, deoarece veți plasa o riglă de lemn pe spatele ambelor scaune. Asigurați-vă că cele două scaune sunt orientate unul față de celălalt, deoarece partea din față a scaunului va bloca curbura șirurilor de pendul.
- Așezați rigla de lemn peste partea de sus a scaunului și asigurați-vă că rigla este poziționată drept între spatele celor două scaune. Dacă poziția riglei este înclinată, acest lucru vă poate face calculele incorecte.
- Odată ce riglele din lemn sunt stabile peste spătarele celor două scaune, le puteți lipi cu bandă pentru a le menține în poziție.
Pasul 3. Tăiați coarda la o dimensiune de 70 cm
Acest șir va deveni o parte a pendulului. Apoi trebuie să adăugați un pendul sau un balast. Dacă doriți să realizați mai multe pendule de diferite lungimi, veți descoperi că frecvența pendulelor (de câte ori pendulul se leagănă înainte și înapoi pe secundă) depinde de lungimea șirului.
Legați un șnur în centrul unei rigle de lemn. Aceasta pentru ca pendulul să nu lovească scaunul
Pasul 4. Legați cinci șaibe metalice de capetele desfăcute ale cablului
Această mașină de spălat va deveni un pendul, ceea ce îl va face un pendul. Pe lângă mașină de spălat, puteți folosi trei monede. Lipiți-l cu atenție la capătul dezlegat al frânghiei.
Veți descoperi că un pendul cu un pendul greu se va mișca la aceeași viteză ca un pendul cu o greutate redusă (cum ar fi o minge de spumă, de exemplu), deoarece în prezența gravitației, accelerația unui obiect care se încadrează este aceeași indiferent dacă grele sau ușoare
Metoda 2 din 3: Utilizarea unui pendul
Pasul 1. Trageți șirul ferm într-un unghi față de rigla de lemn
Faceți acest lucru ținând capătul frânghiei cu un pendul, care este o mașină de spălat sau o monedă. Frecvența pendulului se poate modifica în funcție de unghiul luat.
De exemplu, eliberarea unui pendul dintr-un unghi de 90 de grade pe o riglă de lemn îi va oferi o frecvență diferită de mișcare decât, să zicem, un unghi de 45 de grade
Pasul 2. Lăsați pendulul să se miște
Asigurați-vă că îl eliberați, astfel încât pendulul să nu lovească nimic în timp ce se leagănă. Dacă pendulul lovește ceva, trebuie să o iei de la capăt. În timp ce lăsați pendulul să se învârtă, veți sincroniza leagănul, așa că fiți pregătiți.
Pasul 3. Calculați timpul de swing
Începeți să sincronizați pendulul imediat ce îl scoateți. Când pendulul revine la poziția sa inițială, nu mai numărați timpul. Este util ca un prieten să facă acest lucru, astfel încât să puteți seta pendulul în timp ce prietenul dvs. setează cronometrul.
Un leagăn realizat de pendul se numește „perioada pendulului”. Puteți afla, de asemenea, frecvența, uitându-vă de câte ori pendulul se leagănă înainte și înapoi pe secundă
Pasul 4. Scoateți din nou pendulul
Numărați timpul pentru a vedea dacă pendulul a petrecut aceeași perioadă de timp ca atunci când a fost eliberat pentru prima dată. Asigurați-vă că îl scoateți din același unghi. Vreo modificare?
Pasul 5. Înregistrați observațiile
Înregistrați timpul perioadei pendulului și frecvența acestuia, astfel încât atunci când începeți să faceți lucruri creative cu pendulul, puteți vedea cum se schimbă lucrurile.
- Acest lucru vă va ajuta să înțelegeți cele două aplicații principale ale pendulului. Una pentru a arăta ora, cealaltă se numește pendulul Foucault. Pentru a arăta ora, mișcarea pendulului reglează mișcarea în sensul acelor de ceasornic.
- Pendulul Foucault arată rotația pământului. Aceste pendule sunt atât de mari (uneori cu o înălțime de peste două etaje) încât se pot leagăna pentru perioade mai lungi de timp.
Metoda 3 din 3: Făcând lucruri creative cu un pendul
Pasul 1. Tăiați a doua frânghie
Utilizarea unui al doilea, chiar al treilea șir vă poate ajuta să demonstrați proprietățile speciale ale unui pendul. Tăiați acest șir mai scurt decât primul sau dați-i o greutate diferită.
- Tăiați un al doilea șir lung de 35 cm, dacă doriți să testați cât de diferite lungimi de șir afectează pendulul.
- Așezați a doua coardă la 20-30 cm de prima, astfel încât să nu se ciocnească în timp ce se rotește.
Pasul 2. Schimbați greutatea pendulului
Testați pendulele cu diferite greutăți pendulare și vedeți dacă există o modificare a rotației și a frecvenței. Faceți-vă timp pentru a vedea care sunt diferențele, dacă există.
Repetați de câteva ori (de aproximativ cinci ori) și calculați timpul mediu înregistrat sau oscilațiile. Aceasta va produce media mobilă a pendulului
Pasul 3. Schimbați unghiul
În timp ce modificările unghiului mic tind să nu aibă niciun efect asupra rotației pendulului, puteți încerca să faceți o diferență foarte mare și să vedeți cum funcționează. De exemplu, tragerea unei frânghii la un unghi de 30 de grade și a unei frânghii la un unghi de 90 de grade.
Din nou, pe măsură ce testați diferite unghiuri, repetați acest experiment de aproximativ cinci ori pentru a obține cele mai bune informații
Pasul 4. Schimbați lungimea
Aflați ce se întâmplă cu viteza a două penduluri de lungimi diferite. Numărați timpul pentru a vedea dacă pendulul mai scurt se mișcă mai repede sau este același cu cel mai lung.
Repetați, repetați, repetați. Apoi calculați timpul mediu și oscilațiile pendulului
sfaturi
- Nu folosiți nimic fragil sau valoros ca balast, deoarece s-ar putea sparge.
- Păstrați șirul pendulului mai lung decât diametrul balastului.
