Ποιο είναι το παράδειγμα ενός απλού ερευνητικού έργου στη φυσική;
Διερεύνηση της σχέσης μεταξύ του μήκους του εκκρεμούς και της περιόδου
Επισκόπηση έργου:
Το έργο αυτό στοχεύει στη διερεύνηση της σχέσης μεταξύ του μήκους ενός εκκρεμούς και της περιόδου του (ο χρόνος που χρειάζεται για να ολοκληρωθεί μια πλήρης κούνια). Πρόκειται για ένα κλασικό πείραμα φυσικής που αποδεικνύει τις αρχές της απλής αρμονικής κίνησης.
Υλικά:
* String (διαφορετικά μήκη)
* Βάρος (π.χ. ένα μικρό μεταλλικό bob)
* Χρονόμετρο
* Κυβερνήτης
* PROPRACTOR
* Εργαστηριακό σημειωματάριο
Διαδικασία:
1. Ρύθμιση: Συνδέστε το βάρος στο ένα άκρο της συμβολοσειράς. Χρησιμοποιήστε τον μοιραγωγό για να βεβαιωθείτε ότι η συμβολοσειρά κρέμεται κατακόρυφα.
2. Μέτρο: Μετρήστε το μήκος του εκκρεμούς από το σημείο περιστροφής (όπου συνδέεται η συμβολοσειρά) στο κέντρο του βάρους. Καταγράψτε αυτό το μήκος στο σημειωματάριο του εργαστηρίου σας.
3. Swing: Τραβήξτε το βάρος στο πλάι, διατηρώντας το string τεντωμένο και απελευθερώστε το.
4. Ώρα: Χρησιμοποιήστε το χρονόμετρο για να μετρήσετε το χρόνο που χρειάζεται για το εκκρεμές για να ολοκληρώσετε 10 πλήρεις κούνιες.
5. Υπολογίστε: Διαχωρίστε το συνολικό χρόνο κατά 10 για να πάρετε την περίοδο του εκκρεμούς. Καταγράψτε αυτήν την τιμή στο σημειωματάριο του εργαστηρίου σας.
6. Επαναλάβετε: Επαναλάβετε τα βήματα 2-5 με διαφορετικά μήκη συμβολοσειράς. Χρησιμοποιήστε τουλάχιστον 5 διαφορετικά μήκη.
7. Ανάλυση: Σχεδιάστε τα δεδομένα σε ένα γράφημα, με μήκος εκκρεμούς στον άξονα x και περίοδο στον άξονα y.
Παρατηρήσεις και ανάλυση:
* Ποιο μοτίβο παρατηρείτε στα δεδομένα;
* Πώς αυξάνεται η περίοδος του εκκρεμούς καθώς αυξάνεται το μήκος της συμβολοσειράς;
* Μπορείτε να γράψετε μια εξίσωση για να περιγράψετε τη σχέση μεταξύ μήκους εκκρεμούς και περιόδου;
* Ποιοι παράγοντες, εκτός από το μήκος, μπορεί να επηρεάσουν την περίοδο ενός εκκρεμούς;
* Πώς θα μπορούσατε να δοκιμάσετε την επιρροή αυτών των άλλων παραγόντων;
Πρόσθετες πληροφορίες:
* Μπορείτε επίσης να διερευνήσετε την επίδραση της μάζας του βάρους κατά την περίοδο του εκκρεμούς.
* Αυτό το πείραμα μπορεί να προσαρμοστεί για διαφορετικά επίπεδα δυσκολίας αλλάζοντας την πολυπλοκότητα της ανάλυσης.
Αυτό το έργο είναι ένας απλός αλλά αποτελεσματικός τρόπος για να εξερευνήσετε τα βασικά στοιχεία της φυσικής, να μάθετε για την επιστημονική μεθοδολογία και να αναπτύξετε δεξιότητες ανάλυσης δεδομένων.
