מטוטלים כיפים לשחק וקלים להכנה! מטוטלת היא בעצם אובייקט התלוי מנקודה קבועה המתנדנדת קדימה ואחורה בהשפעת הכבידה. מלבד היכולת לשמש על שעון קיר להתאמת הידיים של השעון, או להראות את תנועת כדור הארץ, המטוטלת היא גם ניסוי נהדר!
שלב
שיטה 1 מתוך 3: הכנת מטוטלת
שלב 1. אוספים את החומרים
ניסוי מטוטלת זה קל לביצוע בבית. כל החומרים זמינים בקלות. למטרות מאמר זה, אתה תכין מטוטלת אחת בלבד, אך תוכל לחתוך יותר באורכים שונים. לכן, וודא שאורך החבל שיש לך הוא יותר מ -70 ס מ.
- הכינו שני כסאות וסרגל עץ ארוך. תוכלו להשתמש בכיסא ובסרגל כדי ליצור את קווי המתאר של המטוטלת. המטוטלת תתלה על הסרגל בין הכיסאות.
- מספריים משמשים לחיתוך חוט וקלטת במידת הצורך. קלטת משמשת אם אתה משתמש בסופו של דבר במטבע במקום במכונת כביסה.
- אורך החבל צריך להיות לפחות 70 ס"מ, אך ככל שארוך יותר טוב. אתה יכול להשתמש בחוט או בצמר, תלוי מה יש לך.
- שעון עצר משמש לתיעוד תקופת המטוטלת וכיצד משתנה התקופה בעת שינוי הזווית או האורך של המטוטלת.
- אתה יכול להשתמש בחמישה מכונות כביסה, או בשלושה מטבעות כמטוטלי מטוטלת. פריטים אלה עושים משקל רב לעבודה וקל למצוא אותם בבית.
שלב 2. הניחו שני כיסאות גב אל גב
הנח את הכיסאות במרחק של כמטר זה מזה, כפי שתניח סרגל עץ על גבם של שני הכיסאות. וודא ששני הכסאות פונים זה לזה מכיוון שחזית הכסא תחסום את עקמומם של מיתרי המטוטלת.
- הנח את סרגל העץ על החלק העליון של הכסא וודא שהסרגל ממוקם ישר בין גבם של שני הכיסאות. אם מיקום הסרגל מוטה, הדבר עלול לגרום לחישובים שלך לא נכונים.
- לאחר שלילי העץ יציבים מעל גבם של שני הכיסאות, תוכלו להדביק אותם כדי לשמור אותם במקומם.
שלב 3. חותכים את החבל לגודל של 70 ס"מ
מחרוזת זו תהפוך לחלק אחד של המטוטלת. לאחר מכן עליך להוסיף מטוטלת או נטל. אם אתה רוצה לעשות עוד מטוטלים באורכים משתנים, תמצא שתדירות המטוטלות (מספר הפעמים שהמטוטלת מתנדנדת קדימה ואחורה בשנייה) תלויה באורך המיתר.
קושרים חוט במרכז סרגל עץ. זאת על מנת שהמטוטלת לא תפגע בכיסא
שלב 4. קשרו חמישה מכונות שטיפה מתכת לקצות החבל הלא קשור
מכונת הכביסה הזו תהפוך למטוטלת, מה שיהפוך אותה למטוטלת. בנוסף לכביסה, אתה יכול להשתמש בשלושה מטבעות. הדבק אותו בזהירות בקצה החבל הלא קשור.
תגלו שמטוטלת עם מטוטלת כבדה תנוע באותה מהירות כמו מטוטלת במשקל קל (כגון כדור קצף, למשל) כי בנוכחות הכבידה, האצת אובייקט הנופל היא זהה בין אם כבד או קל
שיטה 2 מתוך 3: שימוש במטוטלת
שלב 1. משוך את החוט בחוזקה בזווית משליט העץ
עשו זאת על ידי החזקת קצה החבל בעזרת מטוטלת, שהיא מכונת כביסה או מטבע. תדירות המטוטלת יכולה להשתנות בהתאם לזווית שצולמה.
לדוגמה, שחרור מטוטלת מזווית של 90 מעלות על סרגל עץ ייתן לה תדירות תנועה שונה מזו, למשל, זווית של 45 מעלות
שלב 2. תנו למטוטלת להתנדנד
הקפד לשחרר אותו כך שהמטוטלת לא תפגע בשום דבר תוך כדי הנדנדה. אם המטוטלת פוגעת במשהו, עליך להתחיל מחדש. בעודכם נותנים למטוטלת להתנדנד, תזמנו את התנופה, לכן היו מוכנים.
שלב 3. חישוב זמן הנדנדה
התחל לתזמן את המטוטלת ברגע שאתה מוריד אותה. כאשר המטוטלת חוזרת למיקום ההתחלה שלה, הפסק לספור את הזמן. כדאי לחבר לעשות זאת, כך שתוכל להגדיר את המטוטלת בזמן שחברך מכוון את שעון העצר.
נדנדה אחת שעושה המטוטלת נקראת "תקופת המטוטלת". אתה יכול גם לברר את התדירות על ידי הסתכלות על מספר הפעמים שהמטוטלת מתנדנדת קדימה ואחורה בשנייה
שלב 4. הסר את המטוטלת שוב
ספרו את הזמן כדי לראות אם המטוטלת השקיעה את אותו זמן כמו שהוציאה לראשונה. הקפד להסיר אותו מאותה זווית. יש שינויים?
שלב 5. רשום את התצפיות שלך
רשום את זמן תקופת המטוטלת ואת תדירותה כך שכאשר תתחיל לעשות דברים יצירתיים עם המטוטלת, תוכל לראות כיצד דברים משתנים.
- זה יעזור לך להבין את שני היישומים העיקריים של המטוטלת. האחד שמראה את השעה, השני נקרא מטוטלת פוקו. כדי להציג את הזמן, תנועת המטוטלת מתאימה את תנועת השעון.
- מטוטלת פוקו מציגה את סיבוב כדור הארץ. המטוטלים האלה כל כך גדולים (לפעמים בגובה של יותר משתי קומות) שהם יכולים להתנדנד לפרקי זמן ארוכים יותר.
שיטה 3 מתוך 3: עשיית דברים יצירתיים בעזרת מטוטלת
שלב 1. חותכים את החבל השני
שימוש במיתר שני ואפילו שלישי יכול לעזור לך להדגים את המאפיינים המיוחדים של מטוטלת. חותכים את החוט הזה קצר מהראשון, או נותנים לו משקל אחר.
- חותכים מחרוזת שנייה באורך 35 ס"מ, אם רוצים לבדוק כיצד אורכי חוט שונים משפיעים על המטוטלת.
- הניחו את החבל השני 20 עד 30 ס"מ מהראשון, כך שלא יתנגשו בזמן סיבובו.
שלב 2. שנה את משקל המטוטלת
בדוק מטוטלים עם משקולות מטוטלות שונות ובדוק אם יש שינוי בסיבוב ובתדירות. קח את הזמן כדי לראות מה ההבדלים, אם בכלל.
חזור על מספר פעמים (כחמש פעמים) וחשב את הזמן הממוצע שהקלטת, או תנודות. זה ייצר את הממוצע הנע של המטוטלת
שלב 3. שנה את הזווית
בעוד שינויי זווית קטנים נוטים להשפיע על סיבוב המטוטלת, אתה יכול לנסות לעשות הבדל גדול מאוד ולראות כיצד הוא פועל. למשל, משיכת חבל אחד בזווית של 30 מעלות וחבל אחד בזווית של 90 מעלות.
שוב, כאשר אתה בודק זוויות שונות, חזור על ניסוי זה כחמש פעמים כדי לקבל את המידע הטוב ביותר
שלב 4. שנה את האורך
גלה מה קורה למהירויות של שני מטוטלים באורכים שונים. ספר את הזמן כדי לראות אם המטוטלת הקצרה נעה מהר יותר או זהה לארוכה יותר.
חזור, חזור, חזור. לאחר מכן חשב את הזמן הממוצע ואת תנודות המטוטלת
טיפים
- אל תשתמש בשום דבר שביר או בעל ערך כנטנט, כיוון שהוא עלול להישבר.
- שמור את מחרוזת המטוטלת ארוכה יותר מקוטר הנטל.
