pendule désaccordée

Comment construire un pendule double

February 28

Comment construire un pendule double


balanciers doubles, aussi connu comme machines de chaos, sont des merveilles de la physique. Ces balanciers comportent un bras oscillant avec un deuxième bras oscillant solidaire du fond de celui-ci. Lors du filage, le premier bras se déplace dans une rotation rythmique tandis que la seconde lames, et se jette environ au hasard. Ces mouvements aléatoires donnent balanciers doubles la machine nom de chaos, car il est impossible de prédire ce qu'ils vont faire ensuite. Démontrer cela à la maison en construisant votre propre double pendule.

Instructions

1 Tenez-2-pied clôture en bois poteau sur une surface plane. Vous pouvez obtenir des poteaux de clôture décoratifs comme celui-ci à votre magasin d'artisanat local. La plupart d'entre eux ont des bases larges et sont relativement lourds, ce qui les rend parfaits comme une base de pendule.

2 Percez un trou d'un diamètre de 3/8 pouces environ 2 pouces du haut du poteau de clôture. Cela crée un trou pilote pour votre boulon de pendule.

3 Glissez un boulon de diamètre de ¼ de pouce à travers un des trous dans l'une de vos bandes métalliques. Quincaillerie souvent couper le métal et le bois pour vous sans frais supplémentaires. Certains magasins peuvent même percer.

4 Faites glisser un écrou et une rondelle sur le boulon juste derrière la bande métallique. Glissez la fin du gras dans le trou pilote et de le tordre en place avec une clé à douille.

5 Faites tourner la bande métallique; il devrait tourner facilement sans vaciller ou de coller.

6 Faites glisser le trou supérieur de la seconde bande de métal sur un autre boulon. Faites glisser l'extrémité du boulon dans le trou inférieur de la première bande métallique. Ajouter une rondelle et un écrou à l'arrière de la vis, fixer la deuxième bande à la première.

7 Réunir les deux bandes de métal à une position verticale au-dessus du poteau de clôture. Déposez-les et regardez ce qu'ils font; les deux devraient osciller et tourner facilement sans vaciller ou de coller en place.

Comment utiliser un pendule pour trouver Gravity dans un laboratoire

March 8

Comment utiliser un pendule pour trouver Gravity dans un laboratoire


Dans l'histoire d'Edgar Allan Poe "Le Puits et le Pendule», le narrateur se retrouve lié à un cadre en bois comme un balancement, pendule aiguisé destiné à son cœur descend du plafond. S'il savait que son physique, le narrateur se rendrait compte que l'accélération de la pesanteur étant une constante, la période de l'oscillation du pendule (la quantité de temps qu'il faut le pendule pour compléter un élan avant et arrière) augmenterait que le pendule est descendu. Compte tenu d'un pendule de laboratoire avec une suspension fixe, vous pouvez utiliser la période du pendule pour calculer l'accélération de la pesanteur.

Instructions

1 Mesurer la longueur de la chaîne ou la chaîne de votre laboratoire pendule en utilisant un bâton d'un mètre. Par exemple, votre chaîne pendule est un mètre de long.

2 Commencez votre pendule oscillant.

3 Utilisez un chronomètre pour compter le nombre de secondes qu'il faut à votre pendule pour balancer tout le chemin vers l'avant puis revenir à sa position de départ une fois. Par exemple, votre pendule prend 2.006 secondes pour basculer vers l'avant et en arrière une fois.

4 Le carré du nombre de secondes qu'il faut votre pendule de se balancer en avant et en arrière une fois et diviser 4 par ce montant. Par exemple, 4 / (2,006 x 2,006) = 0,9940.

5 Multipliez votre réponse par pi carré. Pi peut être arrondie à 3.142. Dans l'exemple, x 0.9940 (3.142) ^ 2 = 9,81. L'accélération de la pesanteur dans votre laboratoire est de 9,81 mètres par seconde au carré.

Pendule Boutique Science Games

March 9

Pendule Boutique Science Games


Un pendule rudimentaire a un poids, appelé bob, relié à l'extrémité d'une chaîne ou d'une tige qui pend à partir d'un point de pivot. Un pendule utilise la gravité pour le mouvement, une fois qu'il a été sollicité par une force extérieure. Pendules utilisent l'énergie potentielle (énergie stockée) lorsque le bob a basculé à la hauteur position la plus haute, et l'énergie cinétique, ou d'un mouvement, qui se déplace vers le bas de ce point le plus élevé à l'autre extrémité de l'arc. le mouvement et le comportement Pendulum peut être démontrée dans un simple jeu de magasin de science, impliquant des participants et quelques outils de base et des accessoires.

Location & Matériaux

Assembler un groupe d'étudiants dans une aire de jeux équipée d'une balançoire. Les élèves devraient avoir des ordinateurs portables personnels et ustensiles d'écriture avec lequel prennent des notes de chaque phase du projet de jeu de science. Un enseignant ou l'instructeur doit être clairement responsable et prêt à amener les élèves par la direction et l'affectation.

Préparation

Choisissez-en un swing de fonctionnement, celui qui fonctionne bien et est sans danger pour l'utilisation. Équipé d'un étudiant avec un chronomètre portatif. Choisissez un étudiant pour servir le coureur de swing, de préférence un plus petit que l'étudiant de taille moyenne pour la première phase du projet de jeu. Avoir le petit étudiant assis dans la balançoire, le corps immobile avec les jambes encore et niché dans une position.

Sciences jeu Phase 1

Demandez à un élève pousser doucement le coureur de swing et reculer. Demandez aux élèves qui a le chronomètre compter le nombre d'oscillations individuelles d'un arc à l'autre, pour une durée de 1 minute. Après la minute écoulée, demandez aux élèves de noter le nombre total de balançoires dans leurs cahiers. Remplacez le plus petit étudiant, un étudiant plus lourd et plus grand ont la légère poussée répétée. Demander à l'élève chronomètre enregistrer le nombre de balançoires en 1 minute pour l'étudiant plus lourd. Les autres élèves devraient enregistrer les résultats.

Sciences Jeu Phase 2

Avoir le plus petit étudiant poussé très fort d'un arrêt permanent, de sorte que l'arc de swing est beaucoup plus élevé. L'étudiant chronomètre enregistre le nombre d'oscillations en 1 minute et appeler le numéro pour les étudiants d'enregistrer dans leurs cahiers. Échangez l'étudiant plus léger avec l'élève plus lourd, et répétez la même poussée dur. L'étudiant chronomètre enregistrera les balançoires et appeler le numéro.

Sciences Jeu Phase 3

Demandez à la plus petite élève reçoit une légère poussée, puis commencer à pomper ses jambes, en aidant à l'élan des balançoires pour 1 minute. L'étudiant chronomètre enregistre le nombre de balançoires et d'appeler le numéro aux autres.

Sciences du jeu Phase 4

Demander à l'élève plus lourd recevoir une légère poussée, puis commencer à pomper ses jambes, en aidant à l'élan des balançoires pour 1 minute. L'étudiant chronomètre enregistre le nombre de balançoires et d'appeler le numéro aux autres.

Résultats et Déterminations

Après les quatre phases, l'enseignant demandera aux élèves des questions sur ce qu'ils ont observé et enregistré, telles que: Comment fait le poids ou la masse des différents élèves dans l'effet de swing le nombre de balançoires? l'étudiant plus lourd at-il produit plus de sautes par minute, et si non, pourquoi? Quelle était la différence dans le nombre d'oscillations de la plus petite élève lorsque la poussée douce et pousser dur a été appliqué? la force plus difficile de pousser t-il créé plus de sautes par minute? Comment la masse affecte l'oscillation d'un pendule?

Plus de questions

Expliquez que le pompage de l'oscillation utilisé cinétique (mouvement) l'énergie, plutôt que de dissiper l'énergie, et de demander pourquoi les étudiants pensent qu'il a affecté le nombre d'oscillations par minute. Demandez pourquoi il est appelé potentiel (stocké) l'énergie lorsque la balançoire est momentanément immobile au sommet de son arc. Demandez comment la gravité est affectée par le poids et augmentation de l'énergie cinétique.

Comment fonctionne un pendule?

April 4

Notions de base

Un pendule fonctionne en utilisant la gravité pour transférer l'énergie potentielle en énergie cinétique et retour. La quantité d'énergie totale dans le pendule est déterminée par la taille de la masse à l'extrémité du pendule et de la hauteur de la masse est élevée au-dessus de sa position d'origine. Comme les mouvements de balancier, l'énergie totale est conservée, ce qui signifie qu'il reste constant.

Énergie potentielle

Pour une masse élevée à une hauteur, comme un pendule, l'énergie potentielle est défini comme étant le produit de la masse de l'objet, l'accélération de la pesanteur et la hauteur à laquelle elle est relevée. L'équation est représentée comme ceci:
P = mgh
La hauteur est mesurée à la verticale, de sorte que tout mouvement latéral contribue à l'éducation de la masse ne sont pas inclus dans les calculs.

Énergie cinétique

La gravité agit sur la masse dès qu'il est relâché. La masse accélère jusqu'à ce qu'il atteigne le fond de son swing et puis décélère comme il se déplace le long de sa reprise. Il arrête momentanément au haut de la balançoire, puis inverse bien sûr. L'énergie cinétique utilisé comme la masse se déplace à travers son arc est défini comme la moitié de la masse multipliée par le carré de la vitesse. L'équation est la suivante:
K = 0.5mV ^ 2

Energie total

L'énergie totale est définie comme la somme de l'énergie potentielle et cinétique à un moment donné le long de l'arc. Comme la masse se déplace vers le bas de son arc, la hauteur diminue, ce qui diminue l'énergie potentielle. Dans le même temps, la vitesse augmente, ce qui augmente l'énergie cinétique. L'inverse est vrai que la masse se déplace à travers sa reprise. Les variations de hauteur sont proportionnelles aux variations du carré de la vitesse de telle sorte que l'énergie totale reste constante.

Points spéciaux

Au sommet de l'oscillation, la vitesse de la masse est réduite à zéro. Cela signifie que l'énergie cinétique est égale à zéro au sommet de l'oscillation, et que l'énergie potentielle est égale à l'énergie totale. Au bas de l'oscillation, la hauteur est réduite à zéro. Cela signifie que l'énergie potentielle est réduite à zéro et que l'énergie cinétique est égale à l'énergie totale.

Traînée

Dans le vide, une fois un pendule est mis en mouvement, il continuera balancer à la même hauteur à partir de laquelle il a été libéré pour une quantité infinie de temps. Il ne fera que changer son cours, si une force extérieure agit sur elle. Dans l'atmosphère, l'air crée glisser sur la masse de sorte qu'il oscille à une hauteur légèrement inférieure à chaque swing. Finalement, la traînée surmonte l'énergie du pendule et de la butée.

Comment résoudre la période T d'un pendule simple

April 5

Comment résoudre la période T d'un pendule simple


Le pendule simple est en effet simple, car il ne se compose que d'une masse (le «bob») sur une corde ou d'un fil qui est suspendue à l'extrémité opposée au bob. L'état du pendule équilibre ou de repos est quand la masse se bloque directement vers le bas. Si la masse est tiré d'un côté et libéré, il va balancer d'avant en arrière et le temps (T) qu'il faut pour faire une oscillation complète est la période du pendule. La période ne dépend que de la longueur de la chaîne et la force de gravité, de sorte que vous pouvez calculer T à partir de ces facteurs.

Instructions

1 Diviser la longueur (L) du pendule, exprimée en mètres, par la force du champ de gravitation g. La force de gravitation est une constante qui représente l'accélération de la chute des corps provoquées par la pesanteur de la terre. Au niveau de la mer, elle est égale à 9,81 mètres par seconde au carré (m / s ^ 2). Si votre pendule est de 2 mètres de long, par exemple, ce calcul serait 2 / 9,81 = 0,204 s ^ 2.

2 Prenez la racine carrée de la valeur que vous venez de calculer. La plupart des calculatrices auront une clé de racine carrée (√) qui effectuera ce calcul pour vous. Dans le cas de l'exemple, la racine carrée de 0.204 s ^ 2 est 0.452 secondes.

3 Multiplier le nombre résultant de l'étape précédente par 2, puis multiplier le produit de ce calcul par pi. Pi est une constante mathématique apparaissant généralement avec la valeur 3.14. Pour l'exemple, le calcul serait (0.452 s) (2) (3,14) = 2,84 secondes. Ceci est la période du pendule simple.

Conseils et avertissements

  • L'équation utilisée dans cette procédure ressemble à ceci; T = (2) (pi) √ (L / g).
  • La fréquence d'un pendule simple est l'inverse de la période, égale à 1 / T, et est mesurée en hertz.

Histoire de la Pendule

April 16

Histoire de la Pendule


Un pendule est un objet ou poids suspendu à partir d'un point de pivot. Quand un pendule est mis en mouvement, la gravité provoque une force de rappel qui permettra d'accélérer le vers le point central, ce qui entraîne un va et vient balancer le mouvement. Le mot "pendule" est nouveau latine, dérivé du "pendulus," latin qui signifie "suspendu". Pendules ont été utilisés dans de nombreuses applications scientifiques historiques.

Early sismomètre Pendulum

L'un des premiers balanciers était un premier sismomètre siècle conçu par le scientifique chinois Zhang Heng. Il se balançait d'activer un levier après secousses sismiques.

L'influence de Galileo

Histoire de la Pendule


Autour de 1602, Galileo Galilei a étudié les propriétés du pendule après avoir vu une lampe oscillant dans la cathédrale de plafond en forme de dôme de Pise (voir Ressources).

Première pendule

Histoire de la Pendule


scientifique hollandais Christiaan Huygens construit la première horloge à pendule en 1656, en augmentant la précision de chronométrage de 15 minutes à 15 secondes par jour.

conique Pendule

Histoire de la Pendule


Autour de 1666, Robert Hooke a étudié le pendule conique et utilisé les mouvements résultant de l'appareil comme un modèle pour analyser les mouvements orbitaux des planètes.

Pendule de Kater

Histoire de la Pendule


En 1818, Henry Kater a conçu le pendule de réversible Kater pour mesurer la gravité, et il est devenu la mesure standard pour l'accélération gravitationnelle au cours du prochain siècle.

Nouvelles technologies

Les nouvelles technologies du XXe siècle remplacé la plupart des appareils de pendule, mais leur utilisation sporadique a continué dans les années 1970.

Comment régler le Béquille sur une horloge murale Pendule

April 21

Comment régler le Béquille sur une horloge murale Pendule


horloges murales avec balanciers sont des horloges mécaniques. poids suspendus alimentent un système d'engrenages internes. Le mouvement d'un pendule régule le temps. Si le pendule oscille de façon inégale, l'horloge murale ne gardera pas l'heure exacte. Le pendule est fixé à une boucle de fil appelé la béquille. Réglage de la béquille va corriger l'oscillation du pendule horloge murale.

Instructions

1 Utilisez votre main pour arrêter le pendule sur l'horloge murale. Attendez que le pendule pour arrêter balancer. Il devrait venir se reposer sous le centre de la face de l'horloge.

2 Déplacer le pendule légèrement vers la droite jusqu'à ce qu'elle fait un bruit de cliquetis. Déplacez-le vers la gauche jusqu'à ce qu'elle fait un autre clic.

3 Notez à quel point le pendule est déplacé dans chaque direction avant qu'il fasse un déclic. Il clique tôt sur le côté droit ou le côté gauche de l'horloge murale.

4 Pliez la béquille légèrement vers le côté de l'horloge murale qui a cliqué en premier lorsque le pendule a été déplacé. Ne pas plier la béquille trop. Le fil de béquille est délicate et peut se briser facilement.

5 Redémarrez le pendule et montre comment elle se balance. Si le pendule ne tourne pas uniformément d'un côté à l'autre, arrêter la pendule à nouveau, et de réajuster la béquille.

Conseils et avertissements

  • Si le pendule frappe le mur quand il pivote, l'horloge murale ne gardera pas l'heure exacte. En outre, le pendule ne doit pas frapper l'horloge. Régler le swing par pendaison l'horloge murale dans une position légèrement différente.
  • Pliez la béquille du mur pendule en le tenant au milieu, et en poussant doucement la boucle de fond dans les deux sens. Pliage de tout autre point sur le fil peut augmenter le risque de casser la béquille.

Activités Utilisation Pendules

May 11

Activités Utilisation Pendules


Pendules sont des dispositifs simples constitués d'un poids suspendu à l'extrémité d'un faisceau de flux ou de pivotement. Si vous tirez le pendule loin de la verticale, il accumule l'énergie potentielle. Lorsque vous relâchez, que l'énergie potentielle se transforme en énergie cinétique, l'envoi de la pendule de l'autre côté, qui convertit l'énergie dans l'énergie potentielle. Un pendule parfait gardera balançant d'avant en arrière pour toujours, mais de véritables balanciers perdre une partie de leur énergie au vent et à la résistance mécanique, peu à peu les ralentir à un arrêt. Pendules sont un favori des professeurs de sciences qui les utilisent pour démontrer les principes de la physique. Ils sont aussi très populaires parmi les fans de l'occulte, qui attribuent des pouvoirs mystiques pour eux.

Conservation d'énergie

Utilisez un pendule pour démontrer la conservation de l'énergie d'une manière amusante et frappante enfants ne sont pas susceptibles d'oublier. Accrocher un pendule sur une longue chaîne dans le centre de la pièce. Tirez le pendule d'un côté et un stand d'étudiants bénévoles de sorte que le pendule est juste en face de ses yeux. Demandez s'il croit à la conservation de l'énergie (la règle scientifique qui indique que l'énergie est ni créée ni détruite.) S'il dit oui, dites-lui de rester immobile et libérer le pendule. L'étudiant sera probablement fléchir le pendule vers lui. S'il le fait, démontrer l'activité vous-même, rester immobile et permettant le pendule de se balancer vers vous. Le pendule arrêtera légèrement au-dessous de votre visage. Expliquez que cela est à cause de la conservation de l'énergie. Le pendule, alimenté par gravité, ne peut pas balancer plus haut que le point, il a commencé à car cela nécessiterait pour développer l'énergie supplémentaire.

Période

Pendules sont simples et faciles à travailler avec, ce qui les rend de grands objets pour des expériences scientifiques. Fournir vos élèves avec un certain nombre de balanciers sur les chaînes avec des poids différents. Demandez aux élèves de prédire combien de temps un pendule particulier (par exemple un pendule d'un gramme sur une chaîne de six pouces) aura pour balancer tout le chemin à travers et revenir à son point de départ. Demandez-leur quel effet ils pensent doubler le poids ou le doublement de la longueur de la chaîne aura sur la période. Demandez à chaque élève d'écrire une prédiction, puis balanciers de temps avec des poids différents à plusieurs longueurs différentes avec des chronomètres. D'après les résultats, chaque élève de réviser sa théorie.

Divination

Pendules ne sont pas seulement populaire auprès des scientifiques; depuis des temps immémoriaux, le pendule a été utilisé pour la divination. Établir un code pour votre pendule en fonction de la direction qu'il balance. Par exemple, en avant et en arrière signifie oui, à gauche et à droite des moyens non, dans le sens horaire signifie demander à nouveau plus tard et antihoraire signifie reformuler la question. D'une voix claire, demander s'il y a des esprits dans la chambre. Lorsque le pendule répond «oui», l'utiliser pour demander à l'Esprit diverses questions.

Vous pouvez également utiliser le pendule pour radiesthésie avec un code similaire. Par exemple, vous pouvez indiquer le pendule de tourner dans le sens horaire s'il y a de l'eau en face de vous, dans le sens antihoraire, s'il n'y a pas et de se balancer en avant et en arrière s'il y a de l'eau directement au-dessous de vous. Allez à l'endroit que vous voulez radiesthésie, tourner en rond jusqu'à ce que le pendule se met à tourner dans le sens horaire et suivre son signal jusqu'à ce que vous trouver un endroit avec de l'eau.

Réglage d'un pendule de lent à rapide

August 3

Réglage d'un pendule de lent à rapide


Dans horloges grand-père poids-exploité, la force de gravité agissant sur les poids entraîne le mécanisme d'horloge. Mais le temps est réglé par l'uniforme, tic-tac du balancier. Le taux de l'oscillation, dite du pendule «période» est directement liée à la longueur du pendule et de la position du disque pondéré, appelé "bob" sur l'arbre de balancier. oscillation pendulaire varie selon la taille de l'horloge, et de grandes horloges grand-père peut avoir une période aussi longue que 2 secondes. La pendule sur une horloge grand-père est réglée par un écrou sur l'arbre sous le bob. horloges grand-père plus correctement entretenus peuvent être ajustés pour fournir une précision de plus ou moins 1 minute par semaine.

Instructions

1 Réglez l'horloge de grand-père à l'heure exacte, comme indiqué sur un garde-temps fiable ou d'une source en ligne.

2 Vérifier l'heure sur l'horloge grand-père 24 heures plus tard, et de déterminer si l'horloge est en marche lente ou rapide.

3 Consultez les instructions du fabricant, si elles existent encore, pour déterminer si l'horloge est construit de manière à chaque tour de l'écrou du pendule est égale à 1 minute plus ou moins vite par jour. Si oui, il suffit de régler l'écrou en conséquence, la rotation du pendule un écrou tourne dans le sens antihoraire pour faire l'horloge run 1 minute plus lent par jour ou un tour dans le sens horaire pour le rendre plus rapide 1 minute. Si aucune instruction existent, passez à l'étape suivante.

4 Tourner l'écrou de réglage en dessous du bouton de pendule vers la gauche pour abaisser le bob, si l'horloge est en cours d'exécution rapide. Tourner l'écrou de réglage en dessous du bouton de pendule dans le sens horaire pour augmenter le bob, si l'horloge est en cours d'exécution rapide.

5 Maintenir un dossier de savoir jusqu'où vous avez tourné l'écrou de réglage chaque jour et quel effet cela a eu sur le temps. Sur une période de plusieurs jours, vous devriez être en mesure de zéro dans la période du pendule pour produire une précision de plus ou moins 1 minute par semaine.

6 Vérifiez la précision de l'horloge tous les 7 jours à venir. Faire des ajustements mineurs à l'écrou du pendule pour augmenter encore la précision.

Comment faire pour déterminer la durée minimale de la Pendule

August 8

Comment faire pour déterminer la durée minimale de la Pendule


En tant qu'étudiant, Galileo est dit avoir regardé une balançoire lampe suspendue avant et en arrière dans la cathédrale de Pise. Cette observation, et les recherches ultérieures de Galileo en mouvement pendulaire, l'a amené à proposer que la période d'un pendule simple est indépendante de l'amplitude, ou à l'arc, de l'oscillation du pendule. Cette caractéristique d'un pendule est appelé "isochronisme." Vous pouvez utiliser isochronisme pour mesurer facilement la période minimale d'un pendule.

Instructions

1 Mesurer la longueur du pendule. Ceci est la distance entre le poids, ou bob, du pendule et le point à partir duquel le poids est suspendu. Et par exemple, supposons que la longueur du pendule est de 1,5 mètres.

2 Diviser la longueur du pendule par l'accélération de la pesanteur à l'aide d'une calculatrice. L'accélération de la pesanteur est d'environ 9,88 mètres par seconde au carré. Par exemple, 1,5 / 9,88 = 0,15182.

3 Prenez la racine carrée de votre réponse à l'aide d'une calculatrice. Par exemple 0,15182 ^ (1/2) = 0,38964.

4 Multipliez votre réponse en 2 pi. en utilisant une calculatrice. Pi est d'environ 3,1415. Par exemple, 0,38964 x 2 x 3,1415 = 2,448. La période du pendule est 2.448 secondes.