Vilnis mājā
Šoreiz veidosim mobilo, kas demonstrē viļņu kustību. Tas ir ļoti vienkārši pagatavojams, un to var izveidot vienā vakarā. Balvās būs: darbojoša iekārta, iespēja vērot viļņu kustību, veikt virkni saistītu eksperimentu un izklaidēties.
Pēc definīcijas manuāla halyardy ir haoss, kas kustas telpā un mainās laikā. Mehāniskajiem viļņiem izplatoties, vides elementi tiek izmesti no līdzsvara stāvokļa, un vides elastīgo īpašību dēļ deformācija aptver arvien vairāk tās posmu. Viļņu kustības enerģija tiek pārnesta ierobežotas vides daļiņu kustības veidā (kinētiskā enerģija) un vides elementu deformācijas veidā (potenciālā enerģija).
Viļņus var klasificēt dažādi – piemēram, pēc to pieres formas varam atšķirt plakanos, sfēriskos un apaļos viļņus.
Vienkāršākais viļņu kustības piemērs ir viļņi, kas izplatās pa apli pa ūdens virsmu, metot akmeni. Mēs visi to esam redzējuši, bet paskatīsimies modelis. Vērojot uz ūdens virsmas peldošo kociņu vai lapu uzvedību, ir viegli konstatēt, ka ūdens molekulu īstā kustība sastāv no to celšanās un krišanas vienuviet, un pats vilnis, pārraidot šīs vibrācijas, izplatās pa ūdens virsmu.
1. Gatavs modelis, kas parāda viļņu fenomenu
2. Materiāli modeļa salikšanai
3. Atzīmējiet caurumu vietas ar lineālu un zīmuli
4. Perforators un āmurs vai griezējinstrumenti.
5. Sējmašīnas izvēle atbilstoši skrūves diametram
6. Iesma kociņu ir viegli sagriezt ar knaiblēm.
Vide nepārvietojas kopā ar izplatošo vilni, bet tikai tās daļiņas svārstās ap līdzsvara pozīcijām, un viļņu kustības būtība ir pārnest tās uz nākamajiem vides slāņiem.
Tas pats notiek, kad līdzjutēji laukumā demonstrē t.s. meksikāņu vilnis, piecelšanās no krēsliem un sēšanās. Tie gan vietām nemainās, taču var redzēt, kā vilnis iet cauri tribīnēm.
Te varētu mierīgi pāriet no sporta uz matemātiku un plaknes viļņu vienādojumi, bet mēs izveidosim modeli, kas to attēlo, un izklaidēsimies. Šī ir labākā vieta, kur sākt savu piedzīvojumu ar zinātni.
Šajā gadījumā es iesaku meklēt materiālus un instrumentus un pēc tam nekavējoties turpināt modeļa montāžu. Jums nav īpaši smagi jāstrādā, lai iegūtu materiālus, jo tie, iespējams, nonāks jūsu mājas darbnīcā (2).
Materiāli: dēļa izmērs 500 × 100 mm, 40 identiski M4 uzgriežņi, divas M6 skrūves ar uzgriežņiem, aukla vai aukla, vairāki iesmi.
Instrumenti: zīmulis, lineāls, zīmulis, perforators, āmurs, skrūvgriezis vai urbis, 5 mm urbis, karstā līme porciju pistolē, knaibles.
bāze
Tā ir dēlis ar izmēriem 500 × 100 mm. Abos galos, 20 mm no īsākajām malām, ar 5 mm uzgali izurbiet caurumus M6 skrūvēm (7). Šīs skrūves būs auklas balsti. Tomēr vispirms mēs iezīmējam caurumu vietas - uzzīmējiet tās ar zīmuli (3) un pēc tam atzīmējiet (4).
Tas ir svarīgs solis, kas ievērojami atvieglos precīzu caurumu urbšanu. Lai gan urbt kokā ir vieglāk nekā lokšņu metālā, ieradums urbt caurumus noderēs, veicot DIY darbus. Caurumi tiks izmantoti, lai piestiprinātu ratu skrūves (5).
M6 skrūves, kas ieskrūvētas dēlī ar 5 mm diametru caurumu, pat iespiedīs kokā savu vītni. Ir labi palīdzēt sev ar to novietošanu ar skrūvgriezi. Skrūvēm cieši jāiekļaujas caurumā. Ja izrādās, ka caurumus esam izurbuši pārāk vaļīgi, izmantojiet karsto līmi.
7. Izurbiet caurumus skrūvēm
8. Ar skrūvgriezi ievietojiet skrūves caurumos.
9. Pavelciet diegu labi, pēc tam nogrieziet galus;
10. Kartona veidne palīdzēs noteikt vienādus garumus.
11. Rieksti un vienmērīgi sagriezti kociņi
stīgas
Mēs piestiprinām virvi pie viņu galvas. Galu galā aukla veido divas līnijas, piemēram, stīgas, kas ir labi izstieptas un blakus. Tomēr ne pārāk daudz. Visbeidzot nostipriniet virves galus ar karstu līmi un nogrieziet nevajadzīgos garos galus (9). Uz šiem pavedieniem pielīmēsim atsvarus.
Čenžarki
Tie ir izgatavoti no tiem pašiem un zobenu nūjām. Katrs kociņš jāsagriež 80 mm (6) gabalos. Mums vajag 20 sērijas. Izmantojot karsto līmi, pielīmējiet uzgriezni (11, 12) katrā nūjas galā. Kociņa galu pārklājam ar līmi un ievietojam sānos guļošajā vāciņā. Tas atvieglos jūsu darbu un novērsīs pirkstu apdegumus.
uzstādīšana
Izmantojiet marķieri un lineālu, lai atzīmētu vienādas daļas uz virknēm, kas ir izstieptas kā stīgas. Šeit varat izmantot iepriekš sagatavotu kartona veidni, kas ļaus mums pareizi noteikt sekciju garumu (10). Var pieņemt, ka attālumam starp atsvariem jābūt 20 mm.
nosedziet vietas, kas atzīmētas uz auklas, ko baro no prostitūta šautenes. Auklas var savienot ar pirkstiem, sasmērēt ar līmi un tad atlaist. Stīgas atgriezīsies savās vietās, līme atdalīsies katrā virknē atsevišķi, un mēs uzliksim šai vietai smagumu.
Novietojiet un pielīmējiet atsvarus pa vienam (14). Kamēr līme nav atdzisusi, mums ir laiks to salabot. Atcerieties, ka atsvariem jāatrodas vienādā attālumā viens no otra un jāpaliek perpendikulāri izstieptajām stīgām.
Tagad mūsu modelis ir gatavs darbam.
Jautrība
Šeit ir dažas iespējas, kuras varat izmēģināt, izmantojot mūsu viļņu kustības monitoru.
Beigās viegli piesitiet svaram ar pirkstu. Mēs novērojam garām ejošu vilni (15). Tas nav beidzies, jo satiksme ir atgriezusies. Atkārtojam savu pieredzi, šoreiz trāpot pa vidu. Vai ir kāda atšķirība? Varam vērot, kā beidzas kustīgo kravu vilnis un tad atgriežas. Lūk, kā tas darbojas.
Laika gaitā pavediens var daudz izstiepties. Pēc tam modelis pārstāj darboties. Atliek tikai viena lieta: atvilkt virvi atpakaļ.
Kad esam izbaudījuši viļņu kustību vienatnē un kopā ar draugiem, iesaku modeli aizvest uz skolas fizikas laboratoriju. Turklāt mums ir jāapgūst vēl daži ziņojumi.
Pirmkārt, mehāniskie viļņi nevar izplatīties vakuumā. atšķirties elastības centri.
viļņa rādiuss ir viļņu izplatīšanās virziens. Viļņa fronte ir punktu kopums, ko vilnis sasniedz. viļņu virsma ir punktu kopa ar vienādu svārstību fāzi.
mehāniskie viļņi (situācijas dēļ) iedalos: lineāra (viendimensijas) - piemēram, uz gumijas šļūtenes, virsma (divdimensiju) - piemēram, uz ūdens, telpisks (trīsdimensiju) - piemēram, skaņa gaisā.
Apbruņojušies ar šīm zināšanām, mēs noteikti pārsteigtu fizikas skolotāju, ja viņš vēlētos pārliecināties, ka modelis nav paredzēts tikai atzīmju celšanai. Jebkurā gadījumā mūsu zinātkāre un aizraušanās ar eksperimentiem noteikti tiks atalgota.
