Palumba sa bola
Niining higayona gisugyot ko nga maghimo ka usa ka yano apan epektibo nga aparato alang sa klase sa pisika. Kini usa ka lumba sa bola. Ang laing bentaha sa disenyo sa track mao nga kini nagbitay sa bungbong nga wala mokuha ug daghang luna ug andam kanunay nga ipakita ang kasinatian sa karera. Tulo ka bola magsugod dungan gikan sa mga punto nga nahimutang sa samang gitas-on. Ang usa ka espesyal nga gidisenyo nga awto sa paglansad makatabang kanamo niini. Ang mga bola modagan sa tulo ka lain-laing mga dalan.
Ang himan morag tabla nga nagbitay sa bungbong. Tulo ka transparent nga mga tubo ang gipapilit sa pisara, ang mga agianan diin ang mga bola molihok. Ang una nga strip mao ang pinakamubo ug adunay porma sa usa ka conventional hilig nga eroplano. Ang ikaduha mao ang bahin sa lingin. Ang ikatulo nga banda anaa sa porma sa usa ka tipik sa usa ka cycloid. Nahibal-an sa tanan kung unsa ang usa ka lingin, apan wala sila nahibal-an kung unsa kini hitsura ug diin gikan ang cycloid. Pahinumdumon ko ikaw nga ang cycloid usa ka kurba nga gilaraw sa usa ka piho nga punto subay sa usa ka lingin, nga nagligid sa usa ka tul-id nga linya nga wala’y pagkadait.
Hunahunaa nga nagbutang kita og puti nga tulbok sa ligid sa usa ka bisikleta ug gihangyo ang usa ka tawo nga itulod ang bisikleta o hinayhinay nga isakay kini sa usa ka tul-id nga linya, apan sa pagkakaron atong maobserbahan ang paglihok sa tulbok. Ang agianan sa punto nga gilakip sa bus maglibot sa cycloid. Dili nimo kinahanglan nga buhaton kini nga eksperimento, tungod kay sa numero makita na nato ang cycloid nga giplano sa mapa ug ang tanan nga mga lane nga gituyo alang sa mga bola nga modagan. Aron mahimong patas sa pagsugod, maghimo kami usa ka yano nga lever starter nga magsugod sa tanan nga tulo nga mga bola nga parehas. Pinaagi sa pagbira sa lever, ang mga bola miigo sa dalan sa samang higayon.
Kasagaran ang atong intuition nagsulti kanato nga ang bola nga nagsunod sa labing direkta nga dalan, nga mao, ang hilig nga eroplano, mao ang labing paspas ug modaog. Apan ang pisika o kinabuhi dili ingon ka yano. Tan-awa ang imong kaugalingon pinaagi sa pag-assemble niining eksperimento nga device. Kinsa ang motrabaho. Mga materyales. Usa ka rektanggulo nga piraso sa plywood nga may sukod nga 600 por 400 milimetro o corkboard nga parehas ang gidak-on o wala pay duha ka metros nga transparent nga plastik nga tubo nga adunay diyametro nga 10 milimetro, aluminum sheet nga 1 milimetro ang gibag-on, wire nga 2 milimetro ang diyametro. , tulo ka managsama nga bola nga kinahanglan nga gawasnon nga molihok sa sulod sa mga tubo. Mahimo nimong gamiton ang nabuak nga bearing steel ball, lead shot, o shotgun balls, depende sa sulod nga diametro sa imong tubo. Among ibitay ang among device sa bungbong ug alang niini nagkinahanglan kami og duha ka mga naghupot diin magbitay og mga hulagway. Mahimo ka makapalit o maghimo mga gunitanan sa wire gamit ang imong kaugalingon nga mga kamot gikan kanamo.
mga himan. Saw, hait nga kutsilyo, hot glue gun, drill, sheet metal cutter, pliers, lapis, puncher, drill, wood file ug dremel nga makapasayon sa trabaho. Base. Sa papel, among idrowing ang gitagna nga tulo ka ruta sa pagbiyahe sa sukod nga 1: 1 sumala sa drowing sa among sulat. Ang una tul-id. Segment sa ikaduhang lingin. Ang ikatulo nga ruta mao ang cycloids. Makita nato kini sa hulagway. Ang husto nga drowing sa mga track kinahanglan nga i-redrawn sa base board, aron mahibal-an naton sa ulahi kung asa ipapilit ang mga tubo nga mahimong mga track sa mga bola.
Mga agianan sa bola. Ang mga plastik nga tubo kinahanglan nga transparent, makita nimo kung giunsa ang paglihok sa among mga bola niini. Ang mga plastik nga tubo barato ug dali nga makit-an sa tindahan. Among putlon ang gikinahanglan nga mga gitas-on sa mga tubo, mga 600 milimetro, ug dayon mub-an kini og gamay, mohaum ug mosulay sa imong proyekto.
Suporta sa pagsugod sa track. Sa usa ka bloke nga kahoy nga adunay sukod nga 80x140x15 milimetro, pag-drill sa tulo ka mga lungag nga adunay diyametro nga mga tubo. Ang lungag diin atong ibutang ang unang track, i.e. nga naghulagway sa pagkaparehas, kinahanglan nga gabas ug porma sama sa gipakita sa litrato. Ang tinuod mao nga ang tubo dili moliko sa husto nga anggulo ug makahikap sa porma sa eroplano kutob sa mahimo. Ang tubo mismo giputol usab sa anggulo nga naporma niini. Ipapilit ang angay nga mga tubo sa tanan niini nga mga lungag sa bloke.
loading machine. Gikan sa usa ka aluminum sheet nga 1 mm ang gibag-on, giputol namo ang duha ka mga rektanggulo nga adunay mga sukod, ingon sa gipakita sa drowing. Sa una ug ikaduha, nag-drill kami og tulo ka mga lungag nga adunay diyametro nga 7 millimeters nga coaxially nga adunay parehas nga kahikayan ingon nga ang mga lungag gi-drill sa kahoy nga bar nga naglangkob sa sinugdanan sa mga track. Kini nga mga lungag mao ang sinugdanan nga mga salag alang sa mga bola. Pag-drill sa mga lungag sa ikaduhang plato nga adunay diyametro nga 12 milimetro. Ipapilit ang gagmay nga mga rectangular nga piraso sa sheet metal ngadto sa grabeng mga ngilit sa ubos nga plato ug ngadto kanila sa ibabaw nga plato nga adunay mas gagmay nga mga lungag. Atong atimanon ang paglinya niining mga elemento. Ang 45 x 60 mm nga center plate kinahanglang mohaum tali sa ibabaw ug sa ubos nga mga plato ug maka-slide aron matabonan ug maablihan ang mga lungag. Ang gagmay nga mga plake nga gipapilit sa ubos ug ibabaw nga mga plato magpugong sa lateral nga paglihok sa center plate aron kini makalihok sa wala ug tuo uban sa paglihok sa lever. Nag-drill kami og usa ka lungag niini nga plato, nga makita sa drowing, diin ibutang ang lever.
bukton sa bukton. Among iduko kini gikan sa usa ka wire nga adunay diyametro nga 2 milimetro. Ang wire daling makuha pinaagi sa pagputol sa gitas-on nga 150 mm gikan sa wire hanger. Kasagaran kita makakuha sa ingon nga usa ka hanger uban sa limpyo nga mga sinina gikan sa labhan, ug kini mahimong usa ka maayo kaayo nga tinubdan sa tul-id ug baga nga wire alang sa atong mga katuyoan. Iduko ang usa ka tumoy sa alambre sa saktong anggulo sa gilay-on nga 15 milimetro. Ang pikas tumoy mahimong makuha pinaagi sa pagbutang ug kahoy nga kuptanan niini.
Suporta sa lever. Gihimo kini sa usa ka bloke nga may sukod nga 30x30x35 milimetro ang gitas-on. Sa sentro sa block, nag-drill kami og buta nga lungag nga adunay diyametro nga 2 milimetro, diin ang tumoy sa lever molihok. Katapusan. Sa katapusan, kinahanglan naton makuha ang mga bola. Ang matag ulod matapos uban ang pagkupot. Kinahanglan sila aron dili kita mangita og mga bola sa tibuok lawak human sa matag yugto sa dula. Among himoon ang pagdakop gikan sa 50 mm nga piraso sa tubo. Sa usa ka kilid, guntinga ang tubo sa usa ka anggulo aron makahimo og mas taas nga bungbong nga maigo sa bola aron makompleto ang rota. Sa pikas tumoy sa tubo, guntinga ang usa ka slot diin atong ibutang ang balbula nga plato. Ang plato dili motugot sa bola nga mawad-an sa kontrol bisan asa. Sa laing bahin, sa diha nga atong makuha ang plato, ang bola mismo mahulog sa atong mga kamot.
Pag-mount sa aparato. Sa ibabaw nga tuo nga suok sa pisara, sa gimarkahan nga sinugdanan sa tanan nga mga track, ipapilit ang among kahoy nga bloke diin among gipapilit ang mga tubo sa base. Ipapilit ang mga tubo gamit ang init nga papilit ngadto sa pisara sumala sa mga gilaraw nga linya. Ang cycloidal nga agianan nga labing layo gikan sa nawong sa slab gisuportahan sa kasagaran nga gitas-on sa usa ka kahoy nga bar nga 35 mm ang gitas-on.
Ipapilit ang mga hole plate sa ibabaw nga track support block aron kini mohaum sa mga lungag sa wood block nga walay sayop. Gisulod namon ang lever sa lungag sa sentral nga plato ug ang usa sa casing sa pagsugod nga makina. Gisulod namo ang tumoy sa lever ngadto sa karwahe ug karon mahimo namong markahan ang dapit diin ang karwahe kinahanglang ipapilit sa pisara. Ang mekanismo kinahanglan nga molihok sa paagi nga kung ang lever iliko sa wala, ang tanan nga mga lungag bukas. Markahi ang nakit-an nga lugar gamit ang lapis ug sa katapusan ipapilit ang suporta gamit ang mainit nga papilit.
Lingaw. Gibitay namo ang race track ug sa samang higayon usa ka siyentipikong himan sa bungbong. Ang mga bola nga parehas nga gibug-aton ug diyametro gibutang sa ilang pagsugod nga mga lugar. Ibalik ang gatilyo sa wala ug ang mga bola magsugod sa paglihok sa samang higayon. Naghunahuna ba kami nga ang pinakapaspas nga bola sa finish line mao ang naa sa pinakamubo nga 500mm nga track? Ang among intuition napakyas kanamo. Dinhi dili ingon niana. Ikatulo siya sa finish line. Katingad-an, kini tinuod.
Ang labing paspas nga bola mao ang naglihok subay sa usa ka cycloidal nga agianan, bisan kung ang agianan niini 550 milimetro, ug ang lain mao ang usa nga naglihok sa usa ka bahin sa usa ka lingin. Giunsa kini nahitabo nga sa sinugdanan nga punto ang tanan nga mga bola adunay parehas nga katulin? Alang sa tanan nga mga bola, ang parehas nga potensyal nga kalainan sa enerhiya nahimo nga kinetic energy. Isulti kanato sa siyensya kung diin gikan ang kalainan sa mga oras sa pagtapos.
Gipatin-aw niya kini nga pamatasan sa mga bola pinaagi sa dinamikong mga hinungdan. Ang mga bola gipailalom sa pipila nga mga pwersa, nga gitawag nga mga pwersa sa reaksyon, nga naglihok sa mga bola gikan sa kilid sa mga track. Ang pinahigda nga bahin sa pwersa sa reaksyon, sa kasagaran, ang pinakadako alang sa usa ka cycloid. Nagpahinabo usab kini sa pinakadako nga kasagaran nga pinahigda nga pagpadali sa bola. Kini usa ka siyentipikong kamatuoran nga sa tanan nga mga kurba nga nagkonektar sa bisan unsang duha ka punto sa gravitational sweat, ang panahon sa pagkahulog sa cycloid mao ang pinakamubo. Mahimo nimong hisgutan kining makapaikag nga pangutana sa usa sa mga leksyon sa pisika. Tingali kini magpadaplin sa usa sa makalilisang nga mga panid.
