Sarkac, irəli və irəli yellənən çubuqdan və ya ipdən asılmış bir ağırlıqdan ibarətdir. Sarkaclar, metronomlar, sarkaç saatlar, seysmometrlər və yelləncəkli tütsü yandırıcılar kimi zaman tutma cihazlarında çox yayılmışdır və mürəkkəb fizika problemlərini göstərmək üçün istifadə edilə bilər.
Addım
Metod 1 /3: Əsas Sarkacın Anlaşılması
Addım 1. Sarkacın ipin ucunda sərbəst asılı bir ağırlıq olduğunu bilin
Sarkacdan istifadə etməyə başlamazdan əvvəl, sarkacın nə olduğunu və necə işlədiyini bilməlisiniz. Xoşbəxtlikdən, bir sarkac, irəli və irəli yellənə bilən asılı bir ağırlıqdan başqa bir şey deyil. İp sabit bir nöqtədə bağlanır ki, yalnız çəki və ip hərəkət etsin.
- Kolye boyunbağının və ya yo-yo oyuncağının ucunu barmaqlarınızın arasına tutun və altındakı "ağırlığı" hərəkət etdirin. İlk sarkacınızı düzəltmisiniz!
- Sarkacın ümumi bir nümunəsi, sarkaç saatında böyük bir yellənən çəkidir.
Addım 2. Sarkac istifadə etmək üçün çəkini geri çəkin və sonra buraxın
İpi möhkəm tutduğunuzdan və itələmədən çəkini çıxardığınızdan əmin olun. Ağırlıq geri və irəli yuvarlanacaq və onu atdığınız zamanki hündürlüyə qayıdacaq.
- Sarkac heç bir şeyi yavaşlatmasa və ya istiqamətini dəyişməsə əbədi olaraq dönəcəkdir.
- Əslində, sürtünmə və hava müqaviməti kimi xarici qüvvələr sarkacın işini yavaşlatacaq.
Addım 3. Daha yaxşı başa düşmək üçün ip, batareya və lent ölçüsü ilə sadə bir sarkac düzəldin
Əgər praktiki fəaliyyətlər vasitəsilə öyrənirsinizsə və ya uşaqlara sarkacın necə işlədiyini öyrətmək istəyirsinizsə, təcrübə etmək üçün sürətlə bir sarkaç qura bilərsiniz:
- İpin bir ucunu taxta lent ölçüsünün və ya dirəyin ortasına bağlayın.
- Digər ucunu batareyaya və ya digər kiçik yükə bağlayın.
- Ölçülmüş taxtanı iki bərabər kürsünün arxasında tarazlayın ki, batareya aralarında sərbəst şəkildə asılsın və heç bir şeyə dəymədən yellənə bilsin.
- İpi möhkəm tutaraq batareyanı qaldırın və irəli və irəli yellənməsi üçün buraxın.
Addım 4. Sarkacın elmi lüğətini müəyyənləşdirin
Əksər elmi fəaliyyətlərdə olduğu kimi, sarkacın anlaşılması və istifadəsi yalnız onu təsvir edən sözləri bildiyiniz təqdirdə mümkündür.
- Amplituda: Sarkacın çatdığı ən yüksək nöqtə.
- Bob: Sarkacın ucundakı yük üçün başqa bir ad.
- Tarazlıq: sarkacın orta nöqtəsi; yük hərəkət etmirsə haradadır.
- Tezlik: Sarkacın müəyyən müddət ərzində irəli və irəli yellənmə sayı.
- Dövr: Hərəkət edən bir sarkacın eyni yerə qayıtması üçün nə qədər vaxt lazımdır.
Metod 2 /3: Əsas Fizikanı öyrətmək üçün Sarkacdan istifadə
Addım 1. Sarkac təcrübələrinin elmi metodu öyrətmək üçün əla bir yol olduğunu unutmayın
Elmi metod, qədim Yunanıstandan bəri elmi araşdırmaların onurğası olmuşdur və sarkac istehsal etmək asan olan və tez nəticələr verən bir obyektdir. Aşağıdakı təcrübələrdən hər hansı birini apararkən, bir fərziyyə hazırlamaq üçün vaxt ayırın, hansı dəyişəni sınadığınızı müzakirə edin və nəticələri müqayisə edin.
- Nəticələrinizin uyğunluğunu təmin etmək üçün həmişə 5-6 dəfəyə qədər sınaq keçirin.
- Hər dəfə yalnız bir təcrübə etməyi unutmayın- əks halda sarkacın yellənməsini nə dəyişəcəyini bilməyəcəksiniz.
Addım 2. Cazibə qüvvəsini öyrətmək üçün ipin ucundakı çəkini dəyişdirin
Cazibə qüvvəsinin təsirini öyrənməyin ən sadə yollarından biri sarkaçdır və nəticələrə təəccüblənə bilərsiniz. Cazibə qüvvəsinin təsirini görmək üçün:
- Sarkacı 10 sm çəkin və buraxın.
- Sarkacın müddətini təyin etmək üçün saniyəölçəndən istifadə edin. 5-10 dəfə təkrarlayın.
- Sarkaca daha ağır bir bob əlavə edin və təcrübəni təkrarlayın.
- Dövr və tezlik tam olaraq eyni olacaq! Bunun səbəbi cazibə qüvvəsinin bütün yüklərə eyni dərəcədə təsir etməsidir. Məsələn, bir sikkə və bir kərpic eyni sürətlə düşəcək.
Addım 3. Amplitudu öyrənmək üçün yükü atdığınız yeri dəyişdirin
İpi yuxarıya çəkdiyiniz zaman sarkacın amplitüdünü və ya hündürlüyünü artırmış olursunuz. Ancaq bu, sarkacın əlinizə nə qədər tez qayıtdığını dəyişirmi? Yuxarıdakı təcrübəni təkrarlayın, ancaq bu dəfə sarkacdan 20 santimetr kənara çəkin və yükü dəyişdirməyin.
- Hər şeyi düzgün etsəniz, sarkacın müddəti dəyişməyəcək.
- Amplitudun dəyişdirilməsi tezliyi dəyişdirmir, bu fakt trigonometriyada, sağlam elmdə və bir çox digər sahələrdə lazımlı olacaq.
Addım 4. İpin uzunluğunu dəyişdirin
Yuxarıdakı təcrübəni təkrarlayın, ancaq nə qədər kilo verdiyinizi və ya nə qədər yüksək düşdüyünüzü dəyişdirmək əvəzinə daha qısa və ya daha uzun bir ip istifadə edin.
Bu dəfə dəyişiklikləri mütləq görəcəksiniz. Əslində, ipin uzunluğunu dəyişdirmək sarkacın müddətini və tezliyini dəyişdirəcək yeganə şeydir
Addım 5. Atalet, enerji ötürülməsi və sürətlənməni öyrənmək üçün sarkaç fizikası haqqında daha çox məlumat əldə edin
Daha yuxarı sinif şagirdləri və ya yeni başlayan fiziklər üçün sarkaçlar sürətlənmə, sürtünmə və trigonometriya arasındakı əlaqəni öyrənməyin əla bir yoludur. "Sarkaç tənlikləri" axtarın və ya tapmaq üçün öz təcrübələrinizi tərtib edin. Nəzərə alınmalı bəzi suallar:
- Bob ən aşağı nöqtədə nə qədər sürətli hərəkət edir? Hər nöqtədə bobin sürətini necə tapmaq olar?
- Sarkacın hər hansı bir nöqtəsində bobin nə qədər kinetik enerjisi var? Yardım olaraq, tənliyi istifadə edin: Kinetik Enerji = 0.5 x Bob Kütləsi x Sürət2
- Sarkacın uzunluğunu ipin uzunluğuna görə necə proqnozlaşdırmaq olar?
Metod 3 /3: Ölçmə aparmaq üçün Sarkacdan istifadə
Addım 1. Zamanı ölçmək üçün ipin uzunluğunu tənzimləyin
İpi daha da geri çəkmək və yükü dəyişdirmək dövrü dəyişə bilməz, ipin uzanması və ya qısaldılması dövrü dəyişə bilər. Köhnə bir saatı necə etmək olar - sarkacın uzunluğunu mükəmməl bir şəkildə dəyişdirsəniz, iki saniyə çəkən bir dövr və ya tam yellənmə edə bilərsiniz. Dövr sayını sayın və nə qədər vaxt keçdiyini bilirsiniz.
- Sarkaç saatı dişliyə bağlanır ki, sarkaç hər dəfə yellənəndə saatın ikinci əli hərəkət edəcək.
- Sarkaç saatlarında, bir istiqamətdə yellənən bir çəki "gənə" əmələ gətirir və "yelləmək" üçün geri dönər.
Addım 2. Zəlzələlər də daxil olmaqla yaxınlıqdakı titrəmələri ölçmək üçün sarkacınızı istifadə edin
Zəlzələlərin şiddətini və istiqamətini ölçən bir maşın olan seysmoqraf, yalnız Yer qabığı hərəkət edərkən hərəkət edən kompleks bir sarkacdır. Sarkacın yalnız plitə tektonikasını ölçmək üçün kalibrlənməsi son dərəcə mürəkkəb olsa da, demək olar ki, hər hansı bir sarkacı yalnız qələm və kağızla əsas seysmografa çevirə bilərsiniz.
- Sarkacın ucundakı ağırlığa bir qələm və ya qələm yapışdırın.
- Sarkacın altına bir kağız parçası qoyun ki, qələm kağıza toxunsun və işarələr qoysun.
- Sarkacı yumşaq bir şəkildə silkələyin, ancaq ipi silkələməyin. Sarkac nə qədər çox sarsılsa, kağız üzərində işarələr o qədər böyük olar. Bu daha böyük "zəlzələ" ilə əlaqədardır.
- Orijinal seysmoqrafda fırlanan bir kağız parçası var idi ki, zamanla zəlzələnin gücünü görə biləsən.
- Sarkac, Çində MS 132 -ci ildən bəri zəlzələləri ölçmək üçün istifadə edilmişdir.
Addım 3. Yerin fırlandığını sübut etmək üçün Foucault Sarkac adlı xüsusi bir sarkaç istifadə edin
Bu gün insanlar yerin öz oxu ətrafında fırlandığını bilsələr də, Foucault Sarkac bu anlayışın ən erkən sübutudur. Kopyalamaq üçün külək və ya sürtünmə kimi xarici dəyişənləri minimuma endirmək üçün minimum uzunluğu 4,9 metr və çəkisi 11,3 kq -dan çox olan böyük bir sarkac lazımdır.
- Sarkacı uzun müddət yellənə biləcək şəkildə hərəkət etdirin.
- Zaman keçdikcə, sarkacın yelləncəyə başladığınız vaxtdan fərqli bir istiqamətdə yelləndiyini görəcəksiniz.
- Bu, sarkacın yerin fırlanması zamanı düz bir xətt üzrə hərəkət etməsi nəticəsində baş verir.
- Sarkac şimal yarımkürəsində saat yönünde, cənub yarımkürəsində isə saat yönünün əksinə hərəkət edəcək.
- Mürəkkəb olsa da, Triqonometrik tənliklərdən istifadə edərək Enliyi hesablamaq üçün Foucault Sarkacından istifadə edə bilərsiniz.
İpuçları
- Bu təcrübəni dəqiq bir şəkildə yerinə yetirmək üçün iki nəfərə ehtiyacınız ola bilər - biri sarkaç istifadə edir, digəri isə vaxtı izləyir.
- Daha dəqiq bir sarkaç etmək istəyirsinizsə, çəkini istənilən hündürlükdə tutmaq üçün başqa bir ipdən istifadə edin. Ağırlığı "atmaq" üçün ipin ucunu yandırın. Bu, ağırlığı sərbəst buraxanda təsadüfən irəli və ya yana itələməyinizə mane olacaq.
- Bəziləri, sarkacın da xüsusi falçılıq gücünə sahib olduğuna inanırlar.
