ARBOR SCIENTIFIC 96-1010 Sýnanlegt breytilegt tregðusett Uppsetningarleiðbeiningar

Þetta er einstakt verkefni sem er einfalt í uppsetningu og sýnir á eigindlegan hátt óhlutbundið hugtak á auðskiljanlegan hátt. Það samanstendur af tveimur plastdiskum í tveimur helmingum (alls fjórir helmingar) með sama massa og þvermál. Diskarnir eru holir að innan með hólfum sem gera kleift að raða kúlulegum í ýmsar stillingar. Þú getur sett stálkúlurnar (4 mm kúlustærð) meðfram brún diskanna, í miðjunni eða í beinni línu þvert á, eins og sýnt er. Þetta breytir í raun massadreifingu um miðjuna, í kringum brúnina eða ýmsar samsetningar.

Inngangur

Í snúningskerfum er snúningstregðu hliðstæð massanum í línulegum kerfum. Snúningstregðu fer eftir massanum og hvernig massinn dreifist um snúningspunktinn: því lengra í burtu, því meiri er snúningstregðu. Snúningstregðu, eins og massi, þolir hröðun. Því hærra sem snúningstregðu er, því meira tog þarf til að valda snúningshröðun.
Þegar líkami snýst eða snýst um ás breytist hornið sem myndast af snúningsmassa hans, með ásnum, á snúningsplaninu með tímanum; það er, það er hornhraði. Þetta er núll þegar líkaminn snýst ekki. Á hinn bóginn, ef hornhraði eykst (eða minnkar), er hornhröðun. Þegar þú breytir snúningshreyfingu líkama breytir þú hornhraða hans eða gefur honum hornhröðun/hraðaminnkun.
Rétt eins og línulegur kraftur veldur breytingu á línulegri hreyfingu, veldur Tog (τ), breytingu á snúningshreyfingu. Þetta samband er gefið upp með jöfnunni:
= α
þar sem I er tregðustund líkamans og α er hornhröðun hans. Því meira sem tregðustund líkamans er, því meira tog sem þyrfti til að gefa honum hornhröðun. En hvað gerir tregðu augnablik líkama meira (eða minna)? Einn þáttur er massi þess. Þyngri hlutir hafa meiri tregðu. Hins vegar bregðast hlutir með sama massa misjafnlega við snúningskrafti eftir því hvar massi þeirra safnast saman um snúningsásinn.

Uppsetning

Settu upp hallandi plan um eins metra langt til að ná sem bestum árangri. Bakstopp eða grípari hjálpar einnig til við að koma í veg fyrir að diskarnir hlaupi í burtu. Halla planið ætti að hækka í frekar grunnt horn. Þetta kemur í veg fyrir að diskarnir renni niður flugvélina og hægir á hröðun diskanna svo auðvelt sé að fylgjast með árangrinum.

Starfsemi

Fyrst skaltu fjarlægja kúlulegirnar af hverjum diski. Settu og haltu diskunum tveimur (á brúnum þeirra) hlið við hlið efst á hallanum og slepptu þeim samtímis. Taktu eftir hlutfallslegum hraða þeirra með því að fylgjast með þeim frá hlið. Þetta ætti að leiða til þess að diskarnir nái botninum á sama tíma þar sem tregða þeirra er eins.
Notaðu kúlulögin til að breyta hvar massinn dreifist í skeljunum tveimur. Settu annan diskinn með 4 kúlulegum í ytri brúnina og settu kúlulegur í innri hringhólf hins. Rúllaðu þeim niður hallann eins og áður.

Prófaðu tilraunina með einn disk hlaðinn með fjórum kúlulegum í línu og hinn með 4 kúlulegum hlaðnum í ytri hólf. Rúllaðu þeim niður hallann þinn. Berðu saman hraða þeirra.
Hingað til hefur þú haldið massa diskanna tveggja jöfnum, hlaðnir eða óhlaðnir. Gerðu nú tilraunir með diskana tvo hlaðna svo þyngd þeirra verði mismunandi. Til dæmisampLe, notaðu fjórar legur á einum diski í miðjunni og aðeins tvær á ytri brún hins. Berðu saman rúlluhraða þeirra aftur.

Mælt er með

Gyroscope Wheel (93-3501) Stillanlegir fjöldar og sýnikennsla í stórum stíl auðvelda nemendum að upplifa flókin hugtök um ferli og tregðu.
Snúningstregðu sýnandi (P3-3545) Fylgstu með hornhröðun búnaðarins og rannsakaðu áhrif breytinga á tog og tregðu.
Að kanna fyrsta lögmál Newtons (P6-7900) Nemendur rannsaka tregðu með því að fylgjast með hreyfingu marmara um sérhannaða hringlaga braut.

Skjöl / auðlindir

ARBOR SCIENTIFIC 96-1010 Visible Variable Inertia Set [pdfUppsetningarleiðbeiningar
96-1010 Sýnanlegt breytilegt tregðusett, 96-1010, sýnilegt breytilegt tregðusett, breytilegt tregðusett, tregðusett, sett

Heimildir

Notendahandbók

Innihald

Bakgrunnur