Balansera

Har det någon betydelse vilken ände som är uppåt?

 

 

  

 

Hur ett föremåls massa är fördelad bestämmer var tyngdpunkten är men också tröghetsmomentet och hur lätt det är att balansera det!

 

En ca 1 m lång träpinne med diametern 1-2 cm

En klump lera och eltejp att sätta fast den med

 

(Mindre än 5 minuter)

Sätt fast en klump lera, stor som din knytnäve, ca 20 cm från den ena ändan av pinnen.

 

 

(5 minuter eller mer)

Balansera pinnen på ett finger med den tunga klumpen närmast handen. Byt och balansera pinnen i den andra änden. Lägg märke till att det är mycket enklare att balansera pinnen med den tunga klumpen uppåt.

Pinnen roterar mycket långsammare när den tunga klumpen är längst upp vilket ger dig mer tid att justera pinnen läge och att hålla balansen. Med klumpen neråt har pinnen ett mindre tröghetssmoment och svänger över mycket snabbare. Ju längre bort från rotationscentrum (din hand) den mesta massan är placerad desto större är tröghetsmomentet och därmed också långsammare rörelse. Ett föremål med stor massa har en stor tröghet. Precis som det är svårt att ändra rörelsen hos ett föremål som har stor massa är det svårt att ändra rotationen hos ett föremål med stort tröghetsmoment.

Du kan känna ändringen i tröghet genom att göra följande experiment. Håll pinnen i den ända som är närmast klumpen, rör pinnen fram och tillbaka som om den var ett kastspö. Vänd nu pinnen och håll den i den andra ändan och rör den som ett kastspö. Lägg märke till att det är mycket svårare att röra pinnen när klumpen är högst upp. Pinnens massa har inte ändrats men det har placeringen av materialet i förhållande till din hand. Tröghetsmomentet beror på fördelningen av massan på pinnen.

 

Som ett alternativ, demonstrera inte experimentet i förväg. Ge i stället en grupp en pinne och en klump lera och utmana dem att balansera pinnen så länge som möjligt. Låt dem själva upptäcka betydelsen av klumpen med lera.

 

 

19460 besök sedan 16 oktober 2012

ämnen | dokumentation

 

Materialet hämtat från och översatt med tillstånd av The Exploratorium, San Francisco http://www.exploratorium.edu av Nationellt Resurscentrum för Fysik, http://www.fysik.org