კავშირი მასასა და მანძილს შორის, რომელსაც ბურთი გაივლის, ჩასასვლელიდან გამოთავისუფლდება, ავლენს მნიშვნელოვან ფაქტს სიმძიმისა და მისი მუშაობის შესახებ. პროექტი შესანიშნავი გზაა გრავიტაციულ ძალასა და მასას შორის კავშირის საილუსტრაციოდ და მისი დაყენება შესაძლებელია საკლასო ოთახში ან სახლში. სხვადასხვა მასის ბურთები აწეული ჩასასვლელის გავლით ავლენს მასის გავლენას გავლილ მანძილზე. ეს მარტივი პროექტი ასევე გთავაზობთ სასარგებლო შესავალს სამეცნიერო ექსპერიმენტების შესაქმნელად, ასე რომ, თქვენს მიერ განხილული ცვლადი ერთადერთია, რაც გავლენას ახდენს შედეგებზე. თუ თქვენ ეძებთ ნათელ, მაგრამ პირდაპირ სამეცნიერო პროექტს, მასის გავლენის გამოკვლევა ბურთის გავლის მანძილზე ფანტასტიკური არჩევანია.
რაც დაგჭირდებათ
- შესაფუთი ქაღალდის მილი ან ხის ბრტყელი ნაკვეთი, რომ გამოიყენოთ პანდუსად.
- სხვადასხვა მასის სამი ან მეტი ბურთი. (იდეალურია იგივე ზომა და მასალა, მაგრამ განსხვავებული წონა. ნებისმიერი დიამეტრი შეესაბამება თქვენს ჩასასვლელს.)
- ოთხი ან ხუთი სახელმძღვანელო ან რამე სხვა რამ თქვენი პანდუსის ასამაღლებლად.
- Მაკრატელი
- სამზარეულოს სასწორი ან რაიმე სხვა თქვენი ბურთულების მასის გასაზომად.
- საზომი ლენტი ან მეტრის მმართველი
- რვეული და კალამი
- (სურვილისამებრ) ქაღალდის ჭიქა ან პატარა მუყაოს ყუთი
ნაბიჯი 1: დააყენეთ ექსპერიმენტი
დააყენეთ ექსპერიმენტი თქვენი ჩასასვლელის ერთი მხარის აწევით. გაატარეთ შესაფუთი ქაღალდის მილი ნახევრად სიგრძის მაკრატლის გამოყენებით, რომ შექმნათ გრძელი U ფორმის ბილიკი თქვენი ბურთებისათვის. განათავსეთ თქვენი სახელმძღვანელოები (ან განათავსეთ თქვენი სხვა ობიექტი) თქვენს მიერ ჩასასვლელის დასაწყებად არჩეულ ადგილზე. დარწმუნდით, რომ უამრავი ადგილი გაქვთ ჩასასვლელის წინ, რომ ბურთებს დაატრიალოთ და გაჩერდნენ.
თუ დიდი ადგილი არ გაქვთ, შეგიძლიათ ჩასადოთ ჭიქა ან პატარა მუყაოს კოლოფი ჩასასვლელის ძირში, გახსნის მხარეს უნდა იყოს პანდუსი, ასე რომ ის ბურთს ჩამოგორების შემდეგ იჭერს. თასი ან ყუთი არსებითად ამცირებს გავლილ მანძილს, მაგრამ ბურთი მას მაინც გადააქვს. გარდა ამისა, შეამცირეთ თქვენი ჩასასვლელის სიმაღლე, რომ შეამციროთ სამგზავრო მანძილი.
დაბოლოს, თქვენ უნდა გაზომოთ ბურთის გავლის მანძილი. ამის უმარტივესი გზაა გაზომვის ზოლი. შეგიძლიათ უბრალოდ დაველოდოთ ბურთის (ან ჭიქის / ყუთის) გაჩერებას და შემდეგ გავზომოთ მანძილი ჩასასვლელის ქვემოდან მის ბოლო დასასვენებელ ადგილამდე. გარდა ამისა, შეგიძლიათ გამოიყენოთ მრიცხველის მმართველი, რომ გამოყოთ 1 – მეტრიანი ნაბიჯების სერია ფუძიდან პანდუსზე და შემდეგ უფრო ზუსტი გაზომვა გააკეთეთ შემდეგ მმართველისა და თქვენი არსებული საშუალებით ნიშნები.
ნაბიჯი 2: გაზომეთ თქვენი ბურთულების მასა
გაზომეთ თქვენი ბურთულების მასა, რომ დაგეხმაროთ თქვენი შედეგების ინტერპრეტაციაში. გადამწყვეტია, რომ გქონდეთ ბურთების ნაკრები (სამი ან მეტი), რომლებსაც აქვთ სხვადასხვა მასა. თუ ამას ზუსტად ვერ გააკეთებ, ყველაზე მთავარია, რომ შეგიძლია შეაფასო ისინი ყველაზე მსუბუქიდან ყველაზე მძიმე, მაგრამ თუ სამზარეულოს სასწორები გაქვთ, გაზომეთ მათი ზუსტი მასები და გააკეთეთ ჩანაწერი მათ
ნაბიჯი 3: ჩაიწერე შენი გაზომვები
თითოეული ბურთი რამდენჯერმე გააფართოვეთ ჩასასვლელზე და ჩაიწერეთ რამდენადაა ის დაშორებული ჩასასვლელი პასტის ფუძიდან. თითოეულის სამი ან მეტი გაზომვის შედეგად უფრო საიმედო შედეგს მიიღებთ. გააკეთეთ გაზომვები რაც შეიძლება ზუსტად, მაგრამ თითოეული ტესტის მრავალჯერ გამეორება ხელს შეუწყობს შეცდომების გავლენის შემცირებას. თითოეული ბურთისთვის დაამატეთ ინდივიდუალური გაზომვები ერთად და გაანაწილეთ გაზომვების რაოდენობაზე, რომ იპოვოთ საშუალო. გაიარეთ ეს პროცესი თქვენი თითოეული ბურთისთვის და ჩაწერეთ წესები რვეულში.
ნაბიჯი 4: თქვენი შედეგების ინტერპრეტაცია
შედეგებმა უნდა აჩვენოს, რომ ყველაზე მძიმე ბურთი ყველაზე შორს მოძრაობს გაჩერებამდე. ეს იმიტომ ხდება, რომ მიზიდულობის ძალა დამოკიდებულია ობიექტის მასაზე, რომელსაც ის იზიდავს. გრავიტაცია ბურთებს ჩასასვლელზე ჩამოჰყავს, ხოლო სიმძიმის ძალა უფრო დიდია მასის ობიექტებზე. უფრო დიდი ბურთის ზედმეტი ძალა ნიშნავს, რომ მას აქვს მეტი ენერგია, როდესაც ის ჩასასვლელის ფსკერზე მოხვდება და, შესაბამისად, უფრო მეტს მოძრაობს შეჩერებამდე.
ხახუნის ძალა (ბურთსა და მიწას შორის) საბოლოოდ ანელებს ბურთს გაჩერებამდე. ხახუნი დამოკიდებულია ობიექტის მასაზეც, მაგრამ კავშირი მასასა და აჩქარებას შორის, რომელიც ნაჩვენებია ნიუტონის მეორე კანონით, ასევე ნიშნავს, რომ უფრო დიდი ძალა სჭირდება უფრო დიდი ობიექტის შენელებას. დარწმუნდით, რომ იყენებთ იდენტურ ბურთებს (ყველანაირად შეგიძლიათ) და გაათავისუფლეთ იმავე სიმაღლიდან. ასევე, დარწმუნდით, რომ ისინი მოგზაურობის განმავლობაში ისინი ერთსა და იმავე მასალას ატრიალებენ და ეს ეფექტები უნდა გაუქმდეს. ორჯერ მძიმე ობიექტი გაჩერებამდე დაახლოებით ორჯერ უნდა გაბრტყელდეს.
ამიტომ მნიშვნელოვანია კარგი ექსპერიმენტული დიზაინი, რადგან ტესტებს შორის სხვა სხვაობებმა შეიძლება გავლენა მოახდინოს თქვენს შედეგებზე. იდეალურ შემთხვევაში, თქვენს ტესტებს შორის მხოლოდ განსხვავება უნდა იყოს ბურთის მასა.