Vârfurile simple, dar provocatoare, au o istorie care datează de 4.000 de ani, până în Egiptul antic. Profesorii, studenții și oamenii de știință se miră de demonstrația acestei mici jucării de teorii complexe și concepte abstracte în inginerie, fizică, știința pământului și chiar biologie. Momentul, inerția, masa, precesiunea giroscopică, fricțiunea și energia devin clare experimentând cu un vârf rotativ.
Liniile directoare ale proiectului științific
Un proiect științific cuprinde o întrebare de cercetare, ipoteză, procedură, rezultate și concluzii. Pentru a începe, trebuie să puneți câteva întrebări, cum ar fi „Cum funcționează acest lucru?” și „Ce se va întâmpla dacă schimb un lucru și păstrați celelalte condiții la fel? "Prevedeți apoi efectele schimbărilor, privind condițiile și gândind ca un om de stiinta. După ce ați experimentat pentru a vedea diferite rezultate, vă observați și înregistrați rezultatele.
Culori primare
Un proiect științific ușor despre culorile primare adiționale atașează o diagramă circulară - cu cel puțin trei triunghiuri de dimensiuni egale în verde, roșu și albastru - la suprafața vârfului. (Acest lucru este diferit de culorile primare pentru pigmenți, care sunt roșu, galben și albastru.) Când partea de sus se învârte la cea mai mare viteză, vedeți o strălucire de alb în loc de culori separate. Pentru un proiect științific, puteți utiliza culorile curcubeului și puteți demonstra cum se amestecă culorile și reflectarea luminii care provine din ele. De asemenea, încercarea mai multor modele de culori, vârtejuri alb-negru și diferite modele poate răspunde la întrebarea „Modifică acest lucru efectul asupra ochiului uman?”
Masa
Dacă manipulați masa unui vârf rotativ, veți obține rezultate diferite pentru impulsul și longevitatea virajului vârfului. Un proiect științific ar putea adăuga mai multă greutate în partea de jos a vârfului sau în apropierea perimetrului, folosind materiale precum lut de modelat sau șaibe. Proiectul dvs. ar răspunde la întrebarea „Cum afectează acest lucru rotirea și de ce?”
Dacă puneți aceeași cantitate de greutate pe vârful rotativ, dar îl îndepărtați progresiv de perimetru, veți observa o rotație mai mică inerție în apropierea centrului, deoarece inerția de rotație depinde nu numai de masa vârfului, ci și de locația masa. De asemenea, puteți explora energia cinetică și potențială legată de fricțiunea care determină încetinirea vârfului și, în cele din urmă, oprirea.
Inginerie, Fizică și Tehnologie
Ca parte a programului Upward Bound Math and Science din august 2010, elevii de liceu din Georgetown, Delaware, au folosit departamentul de tehnologii inginerești de la Delaware Technical & Community College pentru a construi cea mai eficientă filare top. Ca un proiect în trei părți, puteți elabora conceptele fizice aplicate de greutate, centru de greutate și inerție de rotație. Pentru a construi un filat, veți experimenta mai multe materiale - cum ar fi aluminiu, carton, argilă, spumă, lemn sau chiar un disc compact - și veți compara efectul asupra rotirii topului. Studenții Upward Bound au folosit un program asistat de computer sau CAD, pentru a realiza un model 3-D al topului lor.