Hranie na kyvadle je zábavné a ich výroba je jednoduchá! Kyvadlo je v zásade predmet visiaci z pevného bodu, ktorý sa vplyvom gravitácie otáča tam a späť. Okrem toho, že je kyvadlo možné použiť na nástenné hodiny na úpravu ručičiek hodín alebo na zobrazenie pohybu Zeme, je tiež skvelým experimentom!
Krok
Metóda 1 z 3: Výroba kyvadla
Krok 1. Zhromaždite prísady
Tento experiment s kyvadlom je ľahké vykonať doma. Všetky ingrediencie sú ľahko dostupné. Na účely tohto článku budete vyrábať iba jedno kyvadlo, ale môžete rezať viac v rôznych dĺžkach. Uistite sa teda, že dĺžka lana, ktoré máte, je viac ako 70 cm.
- Pripravte si dve stoličky a dlhé drevené pravítko. Na kreslenie obrysu kyvadla použijete stoličku a pravítko. Kyvadlo bude visieť na pravítku medzi stoličkami.
- Nožnice slúžia na odstrihnutie struny a pásky, ak treba. Páska sa používa, ak namiesto podložky nakoniec použijete mincu.
- Dĺžka lana by mala byť najmenej 70 cm, ale čím dlhšie, tým lepšie. Môžete použiť šnúrku alebo vlnu, podľa toho, čo máte.
- Stopky sa používajú na zaznamenávanie periódy kyvadla a toho, ako sa perióda mení, keď zmeníte uhol alebo dĺžku kyvadla.
- Ako kyvadlové kyvadlo môžete použiť päť podložiek alebo tri mince. Tieto položky majú veľkú váhu pri práci a ľahko sa dajú nájsť doma.
Krok 2. Umiestnite dve stoličky chrbtom k sebe
Umiestnite stoličky asi meter od seba, pretože cez operadlá oboch stoličiek umiestnite drevené pravítko. Uistite sa, že sú dve stoličky otočené k sebe, pretože predná časť stoličky zablokuje zakrivenie kyvadlových strún.
- Položte drevené pravítko na vrch stoličky a uistite sa, že je pravítko umiestnené priamo medzi operadlami oboch stoličiek. Ak je poloha pravítka skreslená, môžu byť vaše výpočty nesprávne.
- Hneď ako sú drevené pravítka stabilné nad operadlami dvoch stoličiek, môžete ich prilepiť páskou, aby zostali na svojom mieste.
Krok 3. Lano odstrihnite na veľkosť 70 cm
Tento reťazec sa stane jednou súčasťou kyvadla. Ďalej musíte pridať kyvadlo alebo predradník. Ak chcete vyrobiť viac kyvadiel rôznych dĺžok, zistíte, že frekvencia kyvadiel (počet otáčok kyvadla za sekundu za sebou) závisí od dĺžky reťazca.
Uprostred dreveného pravítka uviažte šnúrku. To preto, aby kyvadlo nenarazilo na stoličku
Krok 4. Na neviazané konce lana priviažte päť kovových podložiek
Z tejto podložky sa stane kyvadlo, ktoré z nej urobí kyvadlo. Okrem práčky môžete použiť tri mince. Opatrne ho prilepte na neviazaný koniec lana.
Zistíte, že kyvadlo s ťažkým kyvadlom sa bude pohybovať rovnakou rýchlosťou ako kyvadlo s nízkou hmotnosťou (napríklad penová guľa, napríklad), pretože v prítomnosti gravitácie je zrýchlenie padajúceho predmetu rovnaké, či už ťažké alebo ľahké
Metóda 2 z 3: Použitie kyvadla
Krok 1. Vytiahnite šnúru pevne pod uhlom z dreveného pravítka
Urobte to tak, že koniec lana podržíte za kyvadlo, ktoré je podložkou alebo mincou. Frekvencia kyvadla sa môže meniť v závislosti od odobratého uhla.
Napríklad pustenie kyvadla z 90-stupňového uhla na drevené pravítko mu dodá inú frekvenciu pohybu, ako povedzme 45-stupňový uhol
Krok 2. Nechajte kyvadlo kývať
Uistite sa, že ho uvoľníte, aby kyvadlo pri švihu do ničoho nenarazilo. Ak kyvadlo do niečoho narazí, musíte začať odznova. Kým necháte kyvadlo kývať, budete hojdačku načasovať, takže buďte pripravení.
Krok 3. Vypočítajte čas švihu
Začnite načasovať kyvadlo hneď, ako ho zložíte. Keď sa kyvadlo vráti do východiskovej polohy, prestaňte počítať čas. Je užitočné, keď to urobí priateľ, aby ste mohli nastaviť kyvadlo, kým váš priateľ nastavuje stopky.
Jedna hojdačka vykonaná kyvadlom sa nazýva „obdobie kyvadla“. Frekvenciu môžete zistiť aj tak, že sa pozriete na to, koľkokrát sa kyvadlo otáča za sekundu tam a späť
Krok 4. Znova vyberte kyvadlo
Spočítajte čas, aby ste zistili, či kyvadlo strávilo rovnaký čas ako pri prvom vypustení. Uistite sa, že ho vyberiete z rovnakého uhla. Nejake zmeny?
Krok 5. Zaznamenajte si svoje pozorovania
Zaznamenajte si čas periódy kyvadla a jeho frekvenciu, aby keď začnete s kyvadlom robiť kreatívne veci, uvidíte, ako sa veci menia.
- To vám pomôže porozumieť dvom hlavným aplikáciám kyvadla. Jeden ukazuje čas, druhý sa nazýva Foucaultovo kyvadlo. Na zobrazenie času pohyb kyvadla upravuje pohyb v smere hodinových ručičiek.
- Foucaultovo kyvadlo ukazuje rotáciu Zeme. Tieto kyvadlá sú také veľké (niekedy majú viac ako dva príbehy), že sa môžu hojdať dlhší čas.
Metóda 3 z 3: Robte kreatívne veci s kyvadlom
Krok 1. Odrežte druhé lano
Použitie druhého, dokonca tretieho reťazca vám môže pomôcť predviesť špeciálne vlastnosti kyvadla. Odstrihnite tento výplet kratší ako prvý, alebo mu dajte inú váhu.
- Odstrihnite druhú šnúru dlhú 35 cm, ak si chcete vyskúšať, ako rôzne dĺžky šnúr pôsobia na kyvadlo.
- Druhé lano položte 20 až 30 cm od prvého, aby sa pri otáčaní nezrazili.
Krok 2. Zmeňte hmotnosť kyvadla
Otestujte kyvadlá s rôznymi hmotnosťami kyvadla a zistite, či nedochádza k zmene rotácie a frekvencie. Nájdite si čas a zistite, aké sú prípadné rozdiely.
Opakujte niekoľkokrát (asi päťkrát) a vypočítajte priemerný čas, ktorý ste zaznamenali, alebo oscilácie. Výsledkom bude kĺzavý priemer kyvadla
Krok 3. Zmeňte uhol
Aj keď malé zmeny uhla zvyčajne nemajú žiadny vplyv na otáčanie kyvadla, môžete skúsiť urobiť veľmi veľký rozdiel a zistiť, ako to funguje. Napríklad ťahanie jedného lana pod uhlom 30 stupňov a jedného lana pod uhlom 90 stupňov.
Opäť platí, že keď testujete rôzne uhly, zopakujte tento experiment asi päťkrát, aby ste získali najlepšie informácie
Krok 4. Zmeňte dĺžku
Zistite, čo sa stane s rýchlosťami dvoch rôzne dlhých kyvadiel. Spočítajte čas, aby ste zistili, či sa kratšie kyvadlo pohybuje rýchlejšie alebo je rovnaké ako dlhšie.
Opakujte, opakujte, opakujte. Potom vypočítajte priemerný čas a oscilácie kyvadla
Tipy
- Nepoužívajte nič krehké alebo hodnotné ako predradník, pretože by sa mohol zlomiť.
- Udržujte kyvadlové lanko dlhšie ako je priemer predradníka.
