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.