Spinning Tops untuk Proyek Sains

Gasing yang sederhana namun menantang memiliki sejarah sejak 4.000 tahun yang lalu, hingga Mesir kuno. Guru, siswa, dan ilmuwan mengagumi demonstrasi mainan kecil ini tentang teori kompleks dan konsep abstrak dalam bidang teknik, fisika, ilmu bumi, dan bahkan biologi. Momentum, inersia, massa, presesi gyroscopic, gesekan dan energi menjadi jelas dengan bereksperimen dengan gasing.

Sebuah proyek sains yang komprehensif mencakup pertanyaan penelitian, hipotesis, prosedur, hasil dan kesimpulan. Untuk memulai, Anda perlu mengajukan beberapa pertanyaan, seperti "Bagaimana cara kerjanya?" dan "Apa yang akan terjadi jika saya mengubah satu hal dan menjaga kondisi lain tetap sama?" Anda kemudian memprediksi efek dari perubahan, melihat kondisi dan berpikir seperti ilmuwan. Setelah bereksperimen untuk melihat hasil yang berbeda, Anda mengamati dan mencatat hasil Anda.

Proyek sains yang mudah tentang warna primer aditif menempelkan diagram lingkaran -- dengan setidaknya tiga segitiga berukuran sama berwarna hijau, merah dan biru -- ke permukaan atas. (Ini berbeda dari warna primer untuk pigmen, yaitu merah, kuning, dan biru.) Saat bagian atas berputar dengan kecepatan tercepatnya, Anda akan melihat kilatan putih alih-alih warna terpisah. Untuk proyek sains, Anda dapat menggunakan warna pelangi, dan mendemonstrasikan bagaimana warna bercampur dan pantulan cahaya yang berasal darinya. Juga, mencoba lebih banyak pola warna, pusaran hitam dan putih, dan pola yang berbeda dapat menjawab pertanyaan, "Apakah ini mengubah efek pada mata manusia?"

Jika Anda memanipulasi massa bagian atas yang berputar, Anda akan mencapai hasil yang berbeda untuk momentum dan umur panjang putaran bagian atas. Sebuah proyek sains dapat menambahkan lebih banyak bobot ke bagian bawah bagian atas atau di dekat perimeter, menggunakan bahan-bahan seperti tanah liat pemodelan atau ring. Proyek Anda akan menjawab pertanyaan, "Bagaimana ini memengaruhi putaran, dan mengapa?"

Jika Anda meletakkan jumlah berat yang sama di bagian atas yang berputar, tetapi memindahkannya secara progresif menjauh dari perimeter, Anda akan mencatat lebih sedikit rotasi inersia dekat pusat, karena inersia rotasi tidak hanya bergantung pada massa bagian atas yang berputar tetapi juga pada lokasi massa. Anda juga dapat mengeksplorasi energi kinetik dan potensial yang terkait dengan gesekan yang menyebabkan bagian atas melambat dan akhirnya berhenti.

Sebagai bagian dari program Matematika dan Sains Terikat ke Atas pada bulan Agustus 2010, siswa sekolah menengah di Georgetown, Delaware, menggunakan departemen teknologi rekayasa di Delaware Technical & Community College untuk membangun pemintalan yang paling efisien puncak. Sebagai proyek tiga bagian, Anda dapat menguraikan konsep fisika terapan berat, pusat gravitasi, dan inersia rotasi. Untuk membuat bagian atas yang berputar, Anda akan bereksperimen dengan beberapa bahan -- seperti aluminium, karton, tanah liat, busa, kayu, atau bahkan cakram padat -- dan membandingkan efeknya pada putaran bagian atas. Para siswa Upward Bound menggunakan program desain berbantuan komputer, atau CAD, untuk membuat model 3-D dari atasan mereka.