סליל זחל. חוויה פיזית מהנה בבית

חוויות משעשעות בבית
מדריך / חוויות משעשעות / ניסויים בפיזיקה

סליל זחל. ניסויים פיזיים

ניסויים משעשעים בפיזיקה

חוויות משעשעות בבית / ניסויים בפיזיקה לילדים

האם חיכוך טוב או רע? כדי להבין זאת טוב יותר, הכינו סליל זחל. זהו הצעצוע הפשוט ביותר עם מנוע גומי.

קח סליל חוט רגיל ובעזרת אולר משנן את קצוות שתי הלחיים שלה. קפלו רצועת גומי באורך 70-80 מ"מ לשניים ודחפו אותה לתוך החור של הסליל. בלולאה של הגומי שמציץ מקצה אחד מניחים חתיכת גפרור באורך 15 מ"מ.

מרחו מכונת כביסה עם סבון על הלחי השנייה של הסליל. קורצים עיגול משארית קשה ויבשה בעובי של כ-3 מ"מ. קוטר הספל כ-15 מ"מ, קוטר החור בו 3 מ"מ. שים מסמר פלדה חדש ומבריק באורך 50-60 מ"מ על מכונת שטיפת הסבון וקשר את קצוות האלסטית בקשר אמין על הציפורן הזו. מסובבים את המסמר, הפעל את סליל הזחל עד שחתיכת גפרור מתחילה לגלול בצד השני.

סליל זחל

הנח את הסליל על הרצפה. הרצועה האלסטית, המתפתלת, תישא את הסליל, וקצה הציפורן יחליק על הרצפה! לא משנה כמה פשוט הצעצוע הזה, הכרתי בחורים שעשו כמה מה"צמרמורות" האלה בבת אחת וסידרו "קרבות טנקים" שלמים. ה"מובסים" הוצאו מ"שדה הקרב".

לאחר משחק עם סליל הזחל, זכרו שזה לא רק צעצוע, אלא כלי מדעי. יצרנו את המכשיר הזה כדי להכיר טוב יותר את החיכוך. איפה החיכוך כאן?

נתחיל עם חתיכת גפרור. אתה מעלה את הגומייה, היא נמתחת ולוחצת את השבב חזק יותר אל לחי הסליל. יש חיכוך בין השבר ללחי. אם החיכוך הזה לא היה קיים, שבר הגפרור היה מסתובב בחופשיות מוחלטת והסליל הזוחל לא יוכל להתחיל אפילו מהפכה אחת בכלל! וכדי שזה יתחיל אפילו טוב יותר, אני ממליץ לך לחתוך שקע בלחי להתאמה. אז חיכוך מועיל כאן. זה עוזר לעבודת המנגנון שיצרנו.

ועם הלחי השנייה של הסליל, המצב הוא הפוך לגמרי. כאן הציפורן צריכה להסתובב בקלות ככל האפשר, בחופשיות ככל האפשר. ככל שהוא מחליק על הלחי קל יותר, כך הסליל הזוחל ירחיק יותר. אז החיכוך הוא רע כאן. זה מפריע לפעולת המנגנון. צריך לצמצם. לכן מניחים מכונת שטיפה לסבון בין הלחי לציפורן. זה מפחית חיכוך, הוא פועל כחומר סיכה.

עכשיו שקול את הקצוות של הלחיים. אלו הם ה"גלגלים" של הצעצוע שלנו. פרצת אותם עם סכין. בשביל מה? כן, כדי שייצמדו טוב יותר לרצפה, כדי שלא "יחליקו", כמו שאומרים המכונאים והנהגים.

כן, יש להם מילה כזו. ואכן, בגשם או בקרח, גלגלי הקטר מחליקים, מתגלגלים על הפסים, הוא לא יכול לקחת רכבת כבדה ממקומו. הנהג צריך להפעיל מכשיר ששופך חול על המסילות. בשביל מה? כן, כדי להגביר את החיכוך. ובבלימה בקרח נשפך גם חול על המסילה. אחרת, לא תפסיק! ועל גלגלי המכונית בעת נסיעה בכביש חלקלק לשים שרשראות מיוחדות. הם גם מגבירים את החיכוך: הם משפרים את אחיזת הגלגלים בכביש.

זכרו, החיכוך עוצר מכונית כשנגמר לה הדלק. אבל אם לא היה חיכוך של הגלגלים על הכביש, המכונית לא הייתה מסוגלת לנוע אפילו עם מיכל בנזין מלא. גלגליו היו מסתובבים, מחליקים, כמו על קרח!

לבסוף, לסליל הזחל יש חיכוך במקום אחד נוסף. זהו החיכוך של קצה המסמר על הרצפה, שלאורכו הוא זוחל אחרי הסליל. החיכוך הזה מזיק. זה מפריע, זה מעכב את תנועת הסליל. אבל קשה לעשות משהו כאן. האם זה לטחון את קצה הציפורן עם נייר זכוכית עדין.

לא משנה כמה פשוט הצעצוע שלנו, זה עזר להבין את זה. היכן שחלקים מהמנגנון חייבים לנוע, החיכוך מזיק ויש להפחיתו. ואיפה שהחלקים לא צריכים לזוז, איפה שצריך הידבקות טובה, שם החיכוך מועיל ויש להגביר אותו. ויש צורך בחיכוך בבלמים. לסורקת אין אותם, היא גם ככה בקושי זוחלת. ולכל כלי הרכב האמיתיים יש בלמים: בלי בלמים, זה יהיה מסוכן מדי לנהיגה.

מחבר: גלפרשטיין ל.יה.

אנו ממליצים על ניסויים מעניינים בפיזיקה:

▪ שלושה ניסויים עם ביצה

▪ מה מגניב, מה גולמי?

▪ דייג מגנטי

אנו ממליצים על ניסויים מעניינים בכימיה:

▪ שימו לב, מהירות!

▪ צבעי מים - עשה זאת בעצמך

▪ סוללה מעיגולי אלומיניום

ראה מאמרים אחרים סעיף חוויות משעשעות בבית.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

סימולטורים קוונטים אנלוגיים 13.02.2023

מחשבים קלאסיים אינם מתאימים לפתרון בעיות יסוד חדשות בתחום הפיזיקה ומחוצה לה. בעתיד, מחשבים קוונטיים אוניברסליים וסובלני שגיאות יכולים לעזור למדענים בכך, אך כאלה לא יופיעו בקרוב. עם זאת, אם לא ניתן לחשב את הבעיה, אז למה לא לעשות ניסויים? סימולטור קוונטי אנלוגי יכול להפוך לבונה של עולם הקוונטי, מה שיעזור לחשוף את הפיזיקה המסתורית ביותר מעבר לתיאוריה.

חוקרים מאוניברסיטת סטנפורד בארצות הברית ומהאוניברסיטה מכללת דבלין (UCD) באירלנד פרסמו מאמר בכתב העת Nature Physics שבו דיברו על יצירת סוג חדש של מחשב אנלוגי מיוחד מאוד (ליתר דיוק, סימולטור). מדענים הציגו אלמנט אחד של "מחשב" כזה - שני רכיבי מוליכים-למחצה מתכת בגודל ננו המחוברים במיוחד המובנים במעגל אלקטרוני.

הפתרון המוצע מחקה את האינטראקציה של שני חלקיקים יסודיים, במקרה זה, אטומים ואלקטרונים. הסימולציה כה עמוקה עד שהמודל שומר על כל התכונות הקוונטיות של אטומים מאינטראקציה בין-אטומית ועד לתכונות הפיזיקליות של חלקיקים. על ידי שינוי קנה המידה של הפלטפורמה - בניית חומר אטום לאטום, כמו קונסטרוקטור מקוביות לגו - ניתן להשיג מודל של חומר עם התכונות הנתונות ולהסתכל על התגובה שלו בעת אינטראקציה עם חומר אחר ובשינוי תכונותיו. לא ניתן היום לחשב זאת במודל רחב היקף, והדמיה כזו היא על הכתף.

לדוגמה, פיזיקאים תיאורטיים עדיין לא רואים דפוסים לחיפוש ממוקד אחר חומרים עבור מוליכות-על בטמפרטורה גבוהה. מחשבים מודרניים לא יכולים לעזור להם בחישוביהם, במיוחד מכיוון שהם צריכים לחפש בצורה עיוורת. מודלים של התנהגות החומר על סימולטורים קוונטיים אנלוגיים יכול לפתוח את הדרך לגביע הקדוש הזה לאנרגיה ומעבר לכך. זה יניח את התיאוריה בצד ויבחן רעיונות רבים בפועל.

למעשה, סימולטורים קוונטיים אנלוגיים מסוג חדש יכולים לעזור לנוע לעבר מחשבים קוונטיים אוניברסליים. לדוגמה, יש רעיון להשתמש בחלקיקים כמו פרפרמיונים (קבוצות של אלקטרונים עם אינטראקציה מיוחדת) כקיוביטים. המטענים של אלקטרונים במצב זה (Z3) שווים ל-1/3 מהמטען הרגיל. בתנאי מעבדה, מדענים עדיין לא יצרו חלקיקים כאלה, ומודל הסימולטור המוצע איפשר לדמות אותם לאחר התאמה מתאימה של המתח על האלקטרודות. למעשה, מדענים במעבדה יצרו חומר שלא היה קיים בטבע קודם לכן. והרי אפשר ללמוד אחרי זה!

"על ידי הגדלת סימולטור קוונטי משני רכיבים ננומטריים רבים, אנו מקווים להיות מסוגלים לדמות מערכות מורכבות הרבה יותר שמחשבים מודרניים לא יכולים להתמודד איתם", אמר אחד ממחברי העבודה. "זה יכול להיות הצעד הראשון לקראת סוף סוף לחשוף כמה מהתעלומות החידתיות ביותר של היקום הקוונטי שלנו."

עוד חדשות מעניינות:

▪ אוסילוסקופ אחסון דיגיטלי TDS5000B

▪ העברת ריחות למרחקים

▪ שבב מקלט GPS MG4200

▪ משרנים חזקים מסדרת HPI

▪ מצא את המפתח לזיכרון העבודה של המוח

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר הארקה והארקה. מבחר מאמרים

▪ מאמר Jackhammer. היסטוריה של המצאות וייצור

▪ מאמר האם לאנשים יש אותו דם? תשובה מפורטת

▪ מאמר חותך זכוכית-מצפן. סדנה ביתית

▪ כתבה אנטנה יעילה לחמש רצועות. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר תלוי על הראש. ניסוי פיזי

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר