Projekty naukowe dotyczące siły dośrodkowej

Wiele osób myli siłę dośrodkową z siłą odśrodkową, ale różnica między nimi jest łatwa do zademonstrowania. Siła dośrodkowa jest produktem praw ruchu i grawitacji. Określa, jak działa grawitacja i wyjaśnia orbity planet i księżyców. Wiele rzeczy, które widzisz i używasz na co dzień, wykorzystuje siłę dośrodkową, którą można łatwo przedstawić w projektach naukowych na wszystkich poziomach doświadczenia.

Siła dośrodkowa to połączenie grawitacji i pierwszej zasady ruchu (obiekt w spoczynku ma tendencję do pozostawania w spoczynku, a obiekt w ruchu ma tendencję do pozostawania w ruchu z tą samą prędkością i w tym samym kierunku, chyba że działa na nie niezrównoważona siła.), podczas gdy siła odśrodkowa jest iluzją siły stworzonej przez trzecią zasadę ruchu (dla każdego działania istnieje równe i przeciwne reakcja). Aby zademonstrować tę koncepcję, pokaż, jak woda jest utrzymywana w wiadrze przez ściany wiadra, gdy when jest wirowany poziomo, a następnie zapobiega wypadaniu z wiadra, gdy jest wirowany pionowo w a okrąg. Siła odśrodkowa zależy od solidnych ścian wiadra, które wydają się istnieć, podczas gdy siła odśrodkowa zachowuje się zgodnie z ustalonymi prawami natury.

Siłę dośrodkową można zademonstrować za pomocą metod odśrodkowych, od wirowania obiektu na sznurku po zachowanie kolejki górskiej podczas skręcania się, obracania i spirali wzdłuż toru. Użyj prezentacji plakatowej, aby przedstawić diagramy i pokazać inne przykłady działania siły dośrodkowej. Bardziej zaawansowani uczniowie mogą rozwinąć zasady siły dośrodkowej, aby wyjaśnić zachowanie komety i asteroidy, wyjaśniające, w jaki sposób siła dośrodkowa oddziałuje z grawitacją, aby dokonać drobnych zmian w orbity. Tego typu projekty mogą nawet badać tor startu i lotu pojazdów wystrzeliwanych z Ziemi oraz sposób przykładania siły dośrodkowej do ich trajektorii.

Nasz układ słoneczny istnieje dzięki sile dośrodkowej. Planety krążą wokół Słońca, ponieważ znajdują się w takiej odległości, że nie mogą uciec od jego przyciągania, nawet jeśli pędzi przez przestrzeń bez żadnych widocznych więzi ze słońcem. Podobnie pokaz księżyców Jowisza ilustrowałby, w jaki sposób siła dośrodkowa utrzymuje obiekty o różnych rozmiarach i gęstościach w zależności od ich odległości i szybkości przemieszczania się. Użyj tablic projektowych, aby wyświetlić zaangażowaną matematykę i wyjaśnić, w jaki sposób te równania są stosowane w świecie fizycznym.

Niewielkie nachylenie, jakie tworzy wiele jezdni podczas pokonywania zakrętu, jest siłą dośrodkową przyłożoną do projektowania autostrad. Przejażdżki rozrywkowe wykorzystują siłę dośrodkową, aby uzyskać nagłe skręty lub pełne pionowe pętle bez przemieszczania pasażerów. Przykłady tej siły są widoczne we wszystkich aspektach życia codziennego, a projekt wyjaśnia, w jaki sposób jest używany w różnych sposoby mogą być wykorzystane do zademonstrowania znaczenia, jakie ma on we wszystkim, co robimy, ponieważ bez tego bylibyśmy wrzuceni w przestrzeń.