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Unterhaltsame Experimente in der Physik

Unterhaltsame Erlebnisse zu Hause / Physikexperimente für Kinder

Yula oder Kinderkreisel ist ein sehr spannendes Spielzeug. Viele Jahrhunderte lang fand die Spitze keine praktische Anwendung. Heutzutage sind Oberteile einer speziellen Bauart (Gyroskope) der wichtigste Teil einer Reihe von Instrumenten für Luftfahrt, Marine und Artillerie. Die wichtigste Rolle bei der Entwicklung der Theorie und Praxis der Verwendung des Gyroskops kommt russischen Wissenschaftlern zu - S. Kovalevskaya, N. Zhukovsky, A. Krylov, S. Chaplygin und anderen.

Oberteile können völlig unterschiedlich sein. Sie alle haben jedoch erfahrungsgemäß wichtige Eigenschaften.

Versuchen Sie, die Oberseite vertikal einzustellen. Das wird Ihnen nicht gelingen – er wird sofort auf die Seite fallen. Und geben Sie der Spitze die schnellste Drehung – und sie wird stabil. Selbst Schläge und Klicks bringen einen Kreisel nicht zum Umkippen. Sobald die Rotation stoppt, ist die Stabilität gebrochen.

Dies ist eine der Haupteigenschaften des Oberteils. Die Achse eines schnell rotierenden Kreisels ist stabil und nahezu bewegungslos im Raum. Führen Sie ein weiteres Experiment durch, um die Konstanz der Drehachse des Kreisels zu bestätigen.

Schneiden Sie aus Blech oder Pappe einen Kreis mit einem Durchmesser von 150-200 mm aus. Machen Sie ein kleines Loch in die Mitte des Kreises. Führen Sie das Seil durch das Loch und machen Sie am Gewindeende einen Knoten, damit das Seil nicht aus dem Loch springt. Befestigen Sie das andere Ende des Seils, sodass Sie den Kreis wie ein Pendel einer Wanduhr schwingen können.

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Schwingen Sie das resultierende Pendel. Der Kreis mit dem Schwung des Seils hängt willkürlich. Versuchen Sie, den Kreis kräftig um das Seil zu schwingen, bevor Sie das Pendel schwingen – und Sie werden sehen, dass die Bewegung des Kreises nun eine andere sein wird. Seine Achse behält die Richtung konstant.

Die Eigenschaften eines Kreisels lassen sich in Experimenten mit einem Fahrradrad beobachten. Auch das Vorderrad eines Fahrrades ist eine Art Kreisel.

Fassen Sie das Rad mit beiden Händen an den Enden der Achse und versuchen Sie, nachdem Sie es kräftig gedreht haben, eines der Enden der Achse abzusenken oder anzuheben. Das Rad wird dem widerstehen und gleichsam danach streben, den Händen zu entkommen:

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Hängen Sie ein sich drehendes Fahrradrad an einem Ende der Achse an ein Seil. Zu Ihrer Überraschung stellt sich heraus, dass das andere Ende der Achse bei ausreichend schneller Drehung nicht unter den Einfluss der Schwerkraft fällt, sondern sich in einer horizontalen Ebene dreht:

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Sie haben wahrscheinlich bemerkt, dass der Kreisel, wenn er in einer geneigten Position gestartet wird, versucht, sich auszugleichen und eine vertikale Position einzunehmen. In diesem Fall beschreibt seine Achse kegelförmige Bewegungen. Dies liegt daran, dass auf die Tischplatte eine Reihe von Kräften wirken: Reibung am Tisch, Luftwiderstand und das Eigengewicht. Sie alle wollen ihn besiegen. Sie werden von einem rotierenden Oberteil widerstanden.

Der Globus kann mit einem riesigen Kreisel verglichen werden, der sich um eine imaginäre Achse dreht, die durch seine Pole verläuft. Projektile und Geschosse sind im Flug stabil, da sie im spiralförmigen Teil des Waffen- oder Gewehrlaufs eine schnelle Rotation erfahren.

Die Eigenschaft eines rotierenden Kreisels, die Konstanz der Richtung der Achse beizubehalten, der Widerstand gegen jede Anstrengung, diese Richtung zu ändern, und andere Eigenschaften konnte der Mensch in einer Reihe nützlicher Geräte anwenden. Solche Kreisel oder Gyroskope werden von einem Elektromotor rotiert und steuern komplexe Geräte. Auch ihre Größe ist sehr groß. Das Gyroskop, der Stabilisator des Kreuzers, hat einen Durchmesser von 4 m, ein Gewicht von über 75 Tonnen und rotiert mit einer Geschwindigkeit von 800 Umdrehungen pro Minute. Und das ist immer noch ein relativ kleines Gyroskop. Größere Schiffe verwenden größere.

Wir empfehlen interessante Experimente in Physik:

▪ Elektrifizierung der Seifenblase

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▪ dunstige Halos

Wir empfehlen interessante Experimente in Chemie:

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Siehe andere Artikel Abschnitt Unterhaltsame Erlebnisse zu Hause.

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