Бран во куќата

Овој пат ќе направиме мобилен кој демонстрира движење на бранови. Многу лесно се подготвува и може да се создаде за една вечер. Наградите ќе бидат: работен уред, можност за набљудување на движењето на брановите, спроведување на серија поврзани експерименти и забава.

По дефиниција рачен халардy е хаос што се движи во просторот и се менува во времето. Кога се шират механичките бранови, елементите на медиумот се исфрлаат од положбата на рамнотежа, а поради еластичните својства на медиумот, деформацијата покрива сè повеќе нејзини делови. Енергијата на движењето на брановите се пренесува во форма на ограничено движење на честичките на медиумот (кинетичка енергија) и во форма на деформација на елементите на медиумот (потенцијална енергија).

Брановите може да се класифицираат на различни начини - на пример, според обликот на нивното чело, можеме да разликуваме рамни, сферични и тркалезни бранови.

Наједноставниот пример за движење на брановите се брановите кои се шират во круг на површината на водата кога ќе се фрли камен. Сите сме го виделе, но ајде да погледнеме шема. Набљудувајќи го однесувањето на стапчињата или лисјата што лебдат на површината на водата, лесно е да се утврди дека вистинското движење на молекулите на водата се состои во нивното издигнување и паѓање на едно место, а самиот бран, пренесувајќи ги овие вибрации, се шири над површината на водата.

1. Готов модел кој го прикажува феноменот на бранот

2. Материјали за склопување на моделот

3. Обележете ги местата на дупките со линијар и молив

4. Удар и чекан или алатки за сечење.

5. Избор на вежба според дијаметарот на завртката

6. Стапчето за ражен лесно се сече со клешти.

Медиумот не се движи заедно со бранот што се шири, туку само неговите честички осцилираат околу рамнотежните позиции, а суштината на движењето на брановите е да се пренесат во следните слоеви на медиумот.

Истото се случува кога навивачите на теренот демонстрираат т.н. мексикански бран, станување од столици и седнување назад. Иако не ги менуваат местата, може да се види како бранот минува низ трибините.

Овде, непречено можеше да се премине од спорт на математика и равенки на рамни бранови, но ќе изградиме модел кој ќе го претстави ова и ќе се забавуваме. Ова е најдоброто место да ја започнете вашата авантура со науката.

Во овој случај, предлагам да барате материјали и алатки, а потоа веднаш да започнете со склопување на моделот. Не треба да работите многу напорно за да ги набавите материјалите бидејќи најверојатно ќе завршат во вашата домашна работилница (2).

Материјали: големина на табла 500 × 100 mm, 40 идентични навртки M4, две M6 завртки со навртки, канап или канап, неколку ражничи.

Алатки: молив, линијар, молив, перфоратор, чекан, шрафцигер или вежба, вежба од 5 мм, топол лепак во пиштол за порција, клешта.

основа

Станува збор за табла со димензии 500 × 100 mm. На двата краја, 20мм од пократките рабови, издупчете дупки за завртките М5 (6) со бит од 7мм. Овие завртки ќе бидат потпори за низата. Прво, сепак, ги опишуваме местата за дупките - нацртајте ги со молив (3), а потоа означете (4).

Ова е важен чекор што ќе го олесни прецизното дупчење на дупките. Иако е полесно да се дупчат во дрво отколку во лим, навиката да се дупчи со дупчење ќе ни се најде кога правите работа сами. Дупките ќе се користат за прицврстување на завртките за кочија (5).

Завртките М6, зашрафени во табла со дупка со дијаметар од 5 mm, дури и ќе го притиснат сопствената нишка во дрвото. Добро е да си помогнете при нивното поставување со шрафцигер. Завртките мора цврсто да се вклопат во дупката. Ако се испостави дека премногу лабаво сме ги пробиле дупките, користете топол лепак.

7. Дупчете дупки за завртки

8. Вметнете ги завртките во дупките со шрафцигер.

9. Добро повлечете го конецот, па отсечете ги краевите;

10. Шаблон од картон ќе ви помогне да одредите еднакви должини.

11. Ореви и рамномерно исечени стапчиња

Стрингови

Јажето им го прицврстуваме во близина на главата. На крајот, низата формира две линии, како жици добро испружени и една до друга. Сепак, не премногу. На крајот, фиксирајте ги краевите на јажето со топол лепак и отсечете ги сите непотребни долги краеви (9). На овие нишки ќе лепиме тегови.

Ченџарки

Тие се направени од истите и стапчиња од меч. Секое стапче мора да се исече на парчиња од 80 mm (6). Ни требаат 20 епизоди. Користејќи топол лепак, залепете навртка (11, 12) на секој крај од стапчето. Крајот на стапчето го покриваме со лепак и го вметнуваме во капачето што лежи на страна. Ова ќе ви ја олесни работата и ќе спречи да ви изгорат прстите.

инсталација

Користете маркер и линијар за да означите еднакви делови на жици кои се испружени како жици. Овде можете да користите претходно подготвен картонски шаблон, кој ќе ни овозможи правилно да ја одредиме должината на деловите (10). Може да се претпостави дека растојанието помеѓу тежините треба да биде 20 mm.

покријте ги местата означени на конецот нахранет од пиштолот курва. Конците можете да ги поврзете со прстите, да ги намачкате со лепак и потоа да ги ослободите. Ниците ќе се вратат на своите места, лепилото ќе се одвои во секоја низа посебно и ќе ставиме тежина на ова место.

Ставете ги и лепете ги теговите еден по еден (14). Додека лепилото не се излади, имаме време да го поправиме. Запомнете дека теговите треба да се оддалечени на исто растојание и да останат нормални на истегнатите жици.

Сега нашиот модел е подготвен за работа.

Забава

Еве неколку опции што можете да ги испробате користејќи го нашиот монитор за движење на бранови.

Лесно допрете ја тежината со прстот на крајот. Набљудуваме минлив бран (15). Ова не е крајот бидејќи сообраќајот се врати. Го повторуваме нашето искуство, овој пат удирајќи во средината. Дали има разлика? Можеме да гледаме како завршува бранот на подвижни товари и потоа се враќа. Еве како функционира.

Темата може многу да се протега со текот на времето. Тогаш моделот престанува да работи. Останува само едно: да се повлече јажето назад.

Откако ќе уживаме во движењето на брановите сами и со пријателите, предлагам да го однесеме моделот во училишната лабораторија за физика. Покрај тоа, треба да апсорбираме уште неколку пораки.

Прво, механичките бранови не можат да се шират во вакуум. се разминуваат во центри на еластичност.

радиус на бранови е насоката на ширење на бранот. Брановиот фронт е збир на точки до кои стигнува бранот. бранова површина е збир на точки кои имаат иста фаза на осцилација.

Механички бранови (поради ситуацијата) се делам на: линеарна (еднодимензионален) - на пример, на гумено црево, површност (дводимензионални) - на пример, на вода, просторен (тродимензионален) - на пример, звук во воздухот.

Вооружени со ова знаење, сигурно би го импресионирале наставникот по физика доколку сака да се увери дека моделот не е само за подигање оценки. Во секој случај, нашата љубопитност и страст за експериментирање сигурно ќе бидат наградени.