Pendel machen Spaß und sind einfach zu machen! Ein Pendel ist im Grunde ein an einem festen Punkt hängender Gegenstand, der unter dem Einfluss der Schwerkraft hin und her schwingt. Abgesehen davon, dass es an einer Wanduhr verwendet werden kann, um die Zeiger der Uhr zu verstellen oder die Bewegung der Erde anzuzeigen, ist das Pendel auch ein großartiges Experiment!
Schritt
Methode 1 von 3: Ein Pendel herstellen
Schritt 1. Sammeln Sie die Zutaten
Dieses Pendelexperiment ist einfach zu Hause durchzuführen. Alle Zutaten sind leicht verfügbar. Für die Zwecke dieses Artikels werden Sie nur ein Pendel herstellen, aber Sie können mehr in unterschiedlichen Längen schneiden. Stellen Sie also sicher, dass die Länge Ihres Seils mehr als 70 cm beträgt.
- Bereiten Sie zwei Stühle und ein langes Holzlineal vor. Sie verwenden einen Stuhl und ein Lineal, um die Umrisse des Pendels zu zeichnen. Das Pendel hängt am Lineal zwischen den Stühlen.
- Eine Schere wird verwendet, um bei Bedarf Schnüre und Klebeband zu schneiden. Klebeband wird verwendet, wenn Sie eine Münze anstelle einer Unterlegscheibe verwenden.
- Die Seillänge sollte mindestens 70 cm betragen, je länger desto besser. Sie können Schnur oder Wolle verwenden, je nachdem, was Sie haben.
- Eine Stoppuhr wird verwendet, um die Periode des Pendels aufzuzeichnen und wie sich die Periode ändert, wenn Sie den Winkel oder die Länge des Pendels ändern.
- Sie können fünf Unterlegscheiben oder drei Münzen als Pendelpendel verwenden. Diese Artikel eignen sich hervorragend zum Arbeiten und sind zu Hause leicht zu finden.
Schritt 2. Stellen Sie zwei Stühle Rücken an Rücken auf
Stellen Sie die Stühle etwa einen Meter voneinander entfernt auf, da Sie ein Holzlineal über die Rückenlehnen beider Stühle legen. Stellen Sie sicher, dass die beiden Stühle einander zugewandt sind, da die Vorderseite des Stuhls die Krümmung der Pendelsehnen blockiert.
- Legen Sie das Holzlineal über die Oberseite des Stuhls und stellen Sie sicher, dass das Lineal gerade zwischen den Rückenlehnen der beiden Stühle positioniert ist. Wenn die Position des Lineals schief ist, kann dies zu falschen Berechnungen führen.
- Sobald die Holzlineale stabil über den Rückenlehnen der beiden Stühle stehen, können Sie sie mit Klebeband festkleben.
Schritt 3. Schneiden Sie das Seil auf eine Größe von 70 cm zu
Diese Saite wird ein Teil des Pendels. Als nächstes müssen Sie ein Pendel oder Vorschaltgerät hinzufügen. Wenn Sie mehr Pendel unterschiedlicher Länge herstellen möchten, werden Sie feststellen, dass die Frequenz der Pendel (die Anzahl der Pendelbewegungen pro Sekunde) von der Länge der Saite abhängt.
Binden Sie eine Schnur in der Mitte eines Holzlineals. Damit das Pendel nicht auf den Stuhl trifft
Schritt 4. Binden Sie fünf Metallscheiben an die nicht gebundenen Enden des Seils
Diese Unterlegscheibe wird zu einem Pendel, was sie zu einem Pendel macht. Neben der Waschmaschine können Sie drei Münzen verwenden. Kleben Sie es vorsichtig auf das ungebundene Ende des Seils.
Sie werden feststellen, dass sich ein Pendel mit einem schweren Pendel mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt wie ein Pendel mit einem leichten Gewicht (wie z schwer oder leicht
Methode 2 von 3: Verwenden eines Pendels
Schritt 1. Ziehen Sie die Schnur fest schräg vom Holzlineal ab
Halten Sie dazu das Ende des Seils mit einem Pendel fest, das eine Unterlegscheibe oder eine Münze ist. Die Frequenz des Pendels kann sich abhängig vom aufgenommenen Winkel ändern.
Wenn Sie beispielsweise ein Pendel aus einem 90-Grad-Winkel auf einem Holzlineal loslassen, erhält es eine andere Bewegungsfrequenz als beispielsweise in einem 45-Grad-Winkel
Schritt 2. Lassen Sie das Pendel schwingen
Stellen Sie sicher, dass Sie es loslassen, damit das Pendel beim Schwingen nichts anschlägt. Wenn das Pendel auf etwas trifft, müssen Sie von vorne beginnen. Während Sie das Pendel schwingen lassen, werden Sie den Schwung zeitlich bestimmen, seien Sie also vorbereitet.
Schritt 3. Berechnen Sie die Schwungzeit
Beginnen Sie mit der Zeitmessung des Pendels, sobald Sie es abnehmen. Wenn das Pendel in seine Ausgangsposition zurückkehrt, hören Sie auf, die Zeit zu zählen. Es ist hilfreich, dies von einem Freund tun zu lassen, damit Sie das Pendel einstellen können, während Ihr Freund die Stoppuhr stellt.
Eine Schwingung des Pendels wird als "Pendelperiode" bezeichnet. Sie können die Frequenz auch herausfinden, indem Sie sich ansehen, wie oft das Pendel pro Sekunde hin und her schwingt
Schritt 4. Entfernen Sie das Pendel wieder
Zählen Sie die Zeit, um zu sehen, ob das Pendel die gleiche Zeit verbracht hat wie bei der ersten Freigabe. Stellen Sie sicher, dass Sie es aus dem gleichen Winkel entfernen. Irgendwelche Veränderungen?
Schritt 5. Notieren Sie Ihre Beobachtungen
Notieren Sie die Zeit der Pendelperiode und ihre Frequenz, damit Sie, wenn Sie anfangen, kreative Dinge mit dem Pendel zu tun, sehen können, wie sich die Dinge ändern.
- Dies wird Ihnen helfen, die beiden Hauptanwendungen des Pendels zu verstehen. Einer, um die Zeit anzuzeigen, der andere heißt Foucault-Pendel. Um die Zeit anzuzeigen, passt die Bewegung des Pendels die Bewegung des Uhrzeigersinns an.
- Das Foucaultsche Pendel zeigt die Erdrotation. Diese Pendel sind so groß (manchmal mehr als zwei Stockwerke hoch), dass sie längere Zeit schwingen können.
Methode 3 von 3: Kreative Dinge mit einem Pendel tun
Schritt 1. Schneiden Sie das zweite Seil ab
Mit einer zweiten, sogar dritten Saite können Sie die besonderen Eigenschaften eines Pendels demonstrieren. Schneiden Sie diese Schnur kürzer als die erste oder geben Sie ihr ein anderes Gewicht.
- Schneiden Sie eine zweite Schnur von 35 cm Länge ab, wenn Sie testen möchten, wie sich unterschiedliche Schnurlängen auf das Pendel auswirken.
- Legen Sie das zweite Seil 20 bis 30 cm vom ersten entfernt, damit sie beim Drehen nicht kollidieren.
Schritt 2. Ändern Sie das Gewicht des Pendels
Testen Sie Pendel mit unterschiedlichen Pendelgewichten und prüfen Sie, ob sich Rotation und Frequenz ändern. Nehmen Sie sich die Zeit, um zu sehen, was die Unterschiede sind, falls vorhanden.
Wiederholen Sie dies einige Male (ungefähr fünfmal) und berechnen Sie die durchschnittliche aufgezeichnete Zeit oder Schwingungen. Dies erzeugt den gleitenden Durchschnitt des Pendels
Schritt 3. Ändern Sie den Winkel
Während kleine Winkeländerungen in der Regel keinen Einfluss auf die Drehung des Pendels haben, können Sie versuchen, einen sehr großen Unterschied zu machen und zu sehen, wie es funktioniert. Ziehen Sie beispielsweise ein Seil in einem Winkel von 30 Grad und ein Seil in einem Winkel von 90 Grad.
Wiederholen Sie dieses Experiment beim Testen für verschiedene Winkel etwa fünfmal, um die besten Informationen zu erhalten
Schritt 4. Ändern Sie die Länge
Finden Sie heraus, was mit den Geschwindigkeiten zweier unterschiedlich langer Pendel passiert. Zählen Sie die Zeit, um zu sehen, ob sich das kürzere Pendel schneller bewegt oder gleich dem längeren ist.
Wiederholen, wiederholen, wiederholen. Berechnen Sie dann die durchschnittliche Zeit und die Pendelschwingungen
Tipps
- Verwenden Sie nichts Zerbrechliches oder Wertvolles als Ballast, da es brechen könnte.
- Halten Sie die Pendelschnur länger als der Durchmesser des Vorschaltgeräts.
