balansera mynt
Bygg ett balanseringstorn och se det falla ner när du lägger ett litet öre ovanpå det. Vad får tornet att falla? Ta reda på i detta vetenskapsprojekt utforska balans och rörelse.
vad du behöver:
- trä eller plast linjal
- markör eller highlighter
- pennies eller små vikter
vad du gör:
- Ställ markören eller penna på en robust yta (som ett bord eller skrivbord) så att den står upp högt.
- hitta mitten av linjalen. Se hur länge linjalen är, dela sedan det numret med 2 för att hitta mitten. Om du använder en 12 tums linjal, centrum skulle vara på 6 inches.
- Ställ försiktigt linjalen platt ovanpå markören. Sätt linjalens mitt på toppen av markörens ände.
- Lägg ett öre ner på toppen av tornet i mitten av linjalen.
- Fortsätt lägga till mynt i tornet-håll ett öre i varje hand och sätt långsamt ett öre ner samtidigt på varje ände av linjalen.
- försök att sätta ett öre ner på bara ena änden av linjalen. Vad händer med tornet?
vad hände:
vad gör tornet störta ner? Gravity är en kraft som alltid drar. När du lägger en kopp vatten ner på bordet stannar den där eftersom tyngdkraften drar ner den. När du hoppar på en trampolin kommer du tillbaka ner på grund av tyngdkraften. När du lägger lika vikter på varje sida av tornet var det balanserat och jämnt på varje sida. Det är som en sågsåg när ändarna är balanserade och bara dina fötter berör marken. Med lika vikter på varje sida av tornet drog tyngdkraften ner med lika kraft på varje sida, så det förblev balanserat. När du placerade ett mynt på bara den ena sidan och inte den andra, drog tyngdkraften på det myntet (eftersom tyngdkraften är en kraft som alltid drar) och tornet var inte ens längre. Det var inte längre balansera i luften och så det välte över. Dragningen av det ena myntet fick linjalen att dras ner, vilket fick tornet att kollapsa. Även ett litet mynt kan skapa en stor rörelse på grund av den kraftfulla tyngdkraften som drar på den.
tror du att du kan bygga ett bättre balanseringstorn? Försök att bygga det högre med hjälp av markörer staplade ovanpå varandra. Tror du att du kan bygga samma torn med en ny penna (med en oskärmad ände) och en linjal? Vad händer om du använde en vikt som var lättare än ett öre (till exempel en blomblad, pappersklipp eller pappersskrot), tror du att tornet fortfarande skulle falla ner? Prova.
Swing Science
För det här projektet behöver du en vän som hjälper dig. Har du någonsin tänkt på de krafter som orsakar rörelse när du är på en lekplats? Sliden, brandmanens stolpe, däcksvängning och karusell är alla exempel på krafter. Med hjälp av en gungställning, antingen i en park eller din bakgård, kan du lära dig mer om hur krafter fungerar och vad tröghet betyder.
vad du behöver:
- stoppur eller timer
- penna och papper
- kalkylator
- Swing
- någon som hjälper dig
vad du gör:
- berätta för din hjälpare att hon eller han kommer att använda stoppuret för att tid en minut – exakt 60 sekunder – av svängning.
- låt din hjälpare dra tillbaka gungan som du sitter på och släpp. Sedan startar Hjälparen timern så snart han/hon släpper svingen.
- var försiktig så att du inte pumpar benen, men bara sitta i gungan. Räkna hur många gånger du går framåt och sedan tillbaka. Varje sväng (fram och tillbaka) får en räkning.
- efter en minut har gått, stoppa gungan och ta ut penna och papper. Skriv ner hur många gungor du räknade. Dela sedan detta nummer med antalet sekunder (60) med hjälp av räknaren. Skriv ner det nya numret. Du hittade frekvensen, eller mängden gungor finns varje sekund, med en viss kraft.
- låt din hjälpare ha en sväng i gungan. Dra tillbaka gungan och släpp. Låt hjälparantalet svänga medan du håller tiden. Hitta sedan frekvensen. Skriv ner numret du hittade och berätta vad du gjorde för att få den frekvensen.
- vad skulle hända om du lägger till kraft? Dra tillbaka gungan (eller låt din hjälpare dra) så långt tillbaka som möjligt och skjut den framåt. Hitta frekvensen och skriv ner den.
- försök nu lägga till kraft efter att gungan har skjutits en gång genom att pumpa benen fram och tillbaka. Vad är frekvensen? Låt din hjälpare försöka, och var noga med att spela in resultaten.
vad hände:
den direkta kraften hos någon som trycker på dig gjorde att gungan rörde sig fram och tillbaka. En berömd forskare vid namn Isaac Newton studerade fysik genom att använda en gunga eller pendel. En pendel svänger fram och tillbaka om och om igen tills något stoppar den eller saktar ner den. Newton kom med tre rörelselagar. Den första har att göra med gungor! Det kallas tröghet (ih-ner-sha). Tröghet betyder att när något är i rörelse kommer det att vara i rörelse, men när något stoppas kommer det inte att röra sig förrän något annat (en kraft som trycker eller drar) flyttar den. Tröghet händer på svängsatsen när din partner skjuter dig. När du är i rörelse fortsätter du, precis som en pendel. Tänk på vilken person som hade den högsta frekvensen av gungor-du eller din hjälpare. Vilken person är större? Föremål som är tunga har mer tröghet än små föremål. Det betyder att det kan ta mer kraft för att få ett stort objekt att röra sig, men när det rör sig kommer det att vilja fortsätta och blir svårare att sakta ner än ett mindre objekt.
vad hände när du lade till kraft genom att pumpa benen? Denna rörelse hjälpte dig att gå högre och snabbare. Du pressade framåt med din kropp när gungan gick framåt, och du drog tillbaka när gungan gick tillbaka. Att trycka och dra du arbetade tillsammans med att trycka och dra i gungan i rörelse för att få dig att svänga högt upp i luften.
behöver du mer information?
besök DENNA vetenskapslektion för att lära dig mer om krafter.