Hvordan bruke en magnetisk Gyro Wheel Toy til Vis grunnleggende fysikk

Hvordan bruke en magnetisk Gyro Wheel Toy til Vis grunnleggende fysikk


Den første gyroskop ble oppfunnet av Jean Bernard Leon Foucault i 1852. Foucault eksperimentert med roterende svinghjul. Han oppdaget at de var vanskelig å flytte eller vippe fra sin kurs. Dette er grunnen, i dag, er gyroskoper brukes i alt fra romfartøy til håndholdte spillsystemer. Den magnetiske gyro hjulet er også markedsført som en rail twirler eller, mer populært som Whee-Lo. Dette leketøy kombinerer både egenskapene til magnetene og egenskapene til gyroskoper.

Bruksanvisning

rotasjons~~POS=TRUNC Inertia

1 Sett hjulet på skinnene og tips det å starte hjulet spinne. Tips skinnene flere ganger for å øke hastigheten på hjulet.

2 Når hjulet går, prøve å slå håndleddet. Se hvor enkelt det er å slå skinnene mens hjulet spinner.

3 Tips skinnene raskt å tvinge hjulet til å gå enda raskere. Nå kan du prøve å tippe håndleddet. Er det vanskeligere?

4 Forklar at forskjellen er rotasjons treghet. Når et hjul er spinning, forblir det i et enkelt plan og er vanskelig å tippe. Rotasjons treghet er grunnen til at det er nesten umulig å balansere på en to hjul sykkel når det er stille. Men når hjulene er å snu, holder sykkelen oppreist lett.

magnetisme

5 Bruker tyngdekraften til å få gyrohjulet startes. Vipp skinnene for å øke hastigheten. Hvorfor hjulet holde deg på sporet?

6 Hold skinner fortsatt og vente på rattet for å bremse ned. Se hvor det endelig flyr av sporet.

7 Gjenta eksperimentet og registrere hvor hjulet flyr av hver gang.

8 Hjulet forblir på banen på grunn av magnetene på aksen for hjulet. De er sterke nok til å holde hjulet til sporet når det beveger seg. Men når tyngdekraften og friksjonen bremse hjulet ned nok til at sentripetal kraft til å overmanne den magnetiske kraften, vil den fly av skinner på utsiden kurven lengst fra håndtaket.

9 Spør hvis du bruker denne leken i null gravitasjon ville endre resultatene. Svaret er: nei det ville ikke. Hjulet vil fortsatt gå langs skinnene fordi magnetene jobbe i null gravitasjon. Uten tyngdekraften hjulet ville spinne lenger. Men til slutt, vil friksjonen bremse hjulet. Sentripetalkraften eksisterer i null gravitasjon også. Så hjulet vil fortsatt fly av på samme sted på skinnene.