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WISSENSCHAFTLICHES LABOR FÜR KINDER
Würde es ein Erdbeben geben? Wissenschaftliches Kinderlabor
Verzeichnis / Wissenschaftliches Kinderlabor „Und ich sage, es ist ein Erdbeben!“ - Vitya wechselte zu einem höheren Ton. Er war sich hundertprozentig „eisern“ sicher: Als er an seinen Hausaufgaben saß, hüpfte der Stuhl zweimal und der Tisch bewegte sich von seinem Platz, „Schau!“ - Vitka zeigte mit dem Finger auf das Notizbuch, wo der Stift an zwei Stellen Kringel geschrieben hatte. „Vielleicht bist du also eingeschlafen?“ - Ich empfahl. Ich selbst habe in diesem Moment nichts gespürt. Der Streit endete in einer Sackgasse. Der Vater meines Freundes hat es sich zur Aufgabe gemacht, das Problem zu lösen. „Was soll das Ganze?“ sagte er. „Nur ein Gerät kann dich beurteilen. Man nennt es einen Seismographen.“ Und er erzählte mir, wie man es zu Hause macht. Immer noch nicht abgekühlt von dem Streit, machten wir uns an die Arbeit, obwohl wir zunächst nicht einmal wussten, was ein Seismograph ist. Jetzt ist uns klar: Es handelt sich um ein Gerät zur Aufzeichnung von Schwingungen der Erdkruste. Und Vibrationen verursachen echte Erdbeben, auch sehr weit entfernte, Explosionen und andere Erschütterungen, die beispielsweise durch die Bewegung schwer beladener Züge oder die Arbeit von Maschinen beim Rammen von Pfählen verursacht werden. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der „Wellen“ solcher Schwingungen ist unterschiedlich – von 3,5 bis 7 km/s... Und nun zum Gerät selbst. Wir sind sicher, dass die Herstellung auch für Sie interessant sein wird. Darüber hinaus stellte sich heraus, dass die Angelegenheit nicht so kompliziert war. Die Basis eines jeden Seismographen ist ein massives Pendel. Die Aufhängung an der Basis entscheidet darüber, ob wir horizontale oder vertikale Schwingungen aufzeichnen. Tatsache ist, dass das Pendel aufgrund der Trägheit in Ruhe bleibt, wenn sich die Erdoberfläche (und mit ihr alles, was darauf steht) bewegt. Dadurch ist es möglich zu messen, wie weit die umgebenden Objekte relativ zu ihrer bewegungslosen Masse „wandern“. Das Design des Seismographen wirft keine Fragen auf, wenn Sie die Zeichnungen sorgfältig studieren. Sie zeigen zwei Versionen des Geräts: A – zur Aufzeichnung horizontaler Erdbewegungen, B – vertikal. Aus Erfahrung können wir sagen, dass es besser ist, bei den Gesamtmaßen von Sockel und Rahmen nicht „zu klein zu gehen“. Diese Teile aus Holz oder Metall müssen steif und massiv sein. Blockflöten sind Trommeln, die von einem Uhrwerk langsam gedreht werden und auf deren Papier die Schreibelemente eine gerade Linie zeichnen. Die Vibrationen der Erde bewirken, dass sich die Basis verschiebt, und das Pendel bewirkt über die Hebel, dass sich die Federn bewegen. Das Ergebnis ist eine Aufzeichnung in Form von Zick-Zack-Linien, anhand derer Höhe und Steigung die Art der Schwingungen beurteilt werden kann.
Die Empfindlichkeit des Seismographen wird durch das Übersetzungsverhältnis des Hebelmechanismus eingestellt (in Abbildung A ist dies das Verhältnis von b zu a). Je größer es ist, desto höher ist die Empfindlichkeit. Aber es ist besser zu experimentieren. Ansonsten werden auch Bewegungen in der Wohnung durch das Zittern des Stiftes beeinträchtigt. Zum „Schreiben“ ist es besser, einen Filzstift zu verwenden, der auf Transparentpapier aus Kunststoff schreiben kann, oder die Oberfläche der Trommel mit einer Kerzenflamme zu räuchern und den Stift in Form einer Nadel trocknen zu lassen. Bei Gerät B wird ein zweiter Hebel in den Antrieb des Recorders gesteckt und der Stift wird durch sein Eigengewicht gegen die Trommel gedrückt. Andernfalls müsste die Trommel vertikal aufgestellt und ein raffiniertes Hebelsystem erfunden werden. Die komplexeste Komponente eines Seismographen ist das Uhrwerk. Du kannst es nicht selbst machen. Sie können aber auch das Set „Junger Uhrmacher“ verwenden.
Wenn sich die Trommel direkt im Uhrzeigersinn dreht, muss das Papier zweimal täglich gewechselt werden. Bei Verwendung einer zweiten Stiftklemme (siehe Seismograph A) verdoppelt sich die Lebensdauer. Es genügt, das Schreibelement nach 12 Stunden auf eine neue „Spur“ zu verschieben. Aber es ist besser, ein paar passende Zahnräder aus Spielzeug zu basteln und zu besorgen. Platzieren Sie das kleine auf der Achse im Uhrzeigersinn und das große mit seiner Achse auf dem Kunststoff-„Glas“ der Uhr. Dann verlängert sich die Zeit für eine volle Umdrehung der Trommel um ein Vielfaches. Und natürlich muss dafür gesorgt werden, dass das Papier oder die Trommel selbst leicht zugänglich und leicht auszutauschen sind. Als wir das Gerät herstellten, lasen wir einige Fachliteratur. Und wir hatten sogar ein Problem. Sie. natürlich für Erfinder. Finden Sie heraus, wie Sie diese beiden Seismographen – für vertikale und horizontale Vibrationen – durch ein universelles Gerät mit einem einzigen Pendel ersetzen können. Aus der Literatur wissen wir, dass dies möglich, aber schwierig ist. Aber vielleicht gibt es einfache Lösungen? Autor: Ya.Vladis
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