Obwohl Sie sich einen Slinky vielleicht als Spielzeug vorstellen, verwenden Physiklehrer ihn als Go-to-Gadget, um Schülern die Grundlagen von Kräften und Wellen beizubringen. Wenn Sie nach einem wissenschaftlichen Projekt mit einem Slinky suchen, aber nicht wissen, wo Sie anfangen sollen, finden Sie hier einige wissenschaftliche Slinky-Projekte zum Ausprobieren.
Verwenden Sie einen Slinky, um die Zentripetalkraft zu veranschaulichen. Stehen Sie still und halten Sie den Slinky an einem Ende. Wirbeln Sie es um Ihren Kopf und Körper. Beachten Sie, wie das andere Ende des Slinky von Ihnen wegschwingt. Experimentieren Sie mit der Energiemenge, die benötigt wird, um den Winkel des Slinky zum Boden zu ändern. Sie müssen den Slinky schneller drehen, um ihn parallel zum Boden zu halten.
Verwenden Sie einen Slinky, um zu visualisieren und zu verstehen, wie sich Longitudinalwellen, wie beispielsweise Schall, bewegen. Führen Sie dieses Experiment mit einem Partner durch. Greifen Sie ein Ende des Slinky, während Ihr Partner das andere Ende greift, und strecken Sie dann den Slinky zwischen Ihnen beiden aus. Sammeln Sie mehrere Spulen des Slinky und lassen Sie es los. Die gesammelten Spulen drücken gegeneinander und wandern zum anderen Ende des Slinky, prallen ab und wandern dann zurück. Dies zeigt, wie die Longitudinalwellen des Schalls von einer festen Oberfläche widerhallen.
Verwenden Sie einen Slinky, um zu veranschaulichen, wie Transversalwellen funktionieren. Transversale Wellen (in der Natur als Ozeanwellen dargestellt) sind Wellen, die aus Partikeln bestehen, die sich in eine Richtung bewegen, die senkrecht zur Bewegungsrichtung der Wellen ist. Greifen Sie ein Ende eines Slinkys und lassen Sie Ihren Partner das andere Ende greifen. Strecken Sie den Slinky horizontal über den Boden. Ziehen Sie einen Teil des Slinky etwa einen Fuß zur Seite und lassen Sie dann den Slinky los. Die resultierende Welle bewegt sich senkrecht zum gestreckten Slinky.
Bestimmen Sie mit diesem einfachen Experiment den Winkel, der erforderlich ist, damit ein Slinky einen Hang hinunterläuft. Legen Sie ein Stück Sperrholz horizontal auf einen Schreibtisch. Erhöhen Sie langsam den Neigungswinkel, indem Sie Bücher oder Unterlegscheiben unter eine Seite des Sperrholzes schieben. Beginnen Sie den Slinky, indem Sie beide Enden auf das Sperrholz legen und sehen Sie, ob er „läuft“, d. h. weiterhin ein gewickeltes Ende über das andere legt, das Sperrholz hinunter. Testen Sie in immer größer werdenden Winkeln. Notieren Sie den Winkel, der es dem Slinky ermöglicht, das Sperrholz herunterzulaufen, und besprechen Sie die Physik, die den Slinky zum Gehen veranlasst.