Hvordan bruke Newtons lover å forklare en hage Sprinkler

Roterende hage sprinkleranlegg er gode demonstrasjoner av Newtons tredje lov om bevegelse, loven om samhandling. Loven sier at for hver handling, det er en lik og motsatt reaksjon. For å si det på en annen måte, hvis du presse på noe, skyver det tilbake på deg. Forklare til studenter anvendelsen av dette prinsippet til en roterende hage sprinkleranlegg, kan en lærer belyse innholdet i loven med et apparat de lett kan forholde seg til.

Bruksanvisning

1 Pass på at hva slags sprinkler du snakker om er klart for studentene. Kanskje få inn et eksempel. Sprinkleranlegg som er fjærbelastet eller gjør et vifteformet spray kan være for komplisert å bidra til å avklare den tredje lov, så hold deg til en roterende slag med dyser på slutten av flere, buede armer.

2 Avklar i elevenes sinn at, selv om vannet formidler energi til sprinkleranlegg armer, både utøve makt på hverandre. Derfor er vann spray i motsatt retning at armen reiser. De presser ut av hverandre. Dette er en mulighet til å nevne Newtons første lov, at objekter i bevegelse har en tendens til å holde seg i bevegelse. Siden vannet er i bevegelse, det pleier å holde det gående, rett ut munnstykket. Resultatet er at tregheten av ankrene er overvunnet, og armene spinne.

3 Benytt enhver anledning til å bruke minneverdige setninger som "action-reaksjon", "for hver handling, det er en lik og motsatt reaksjon" og "du kan ikke presse uten å bli presset tilbake like hardt."

4 Test studentene med dette spesielt subtil spørsmålet. Spør dem, hvis vann suges inn i en undersjøisk sprinkler bruker et vakuum, hvilken retning har den tredje lov sier at sprinkleranlegg vil spinne? Ettersom det omgivende vannet presser på veggen, tellere det innkommende vann som fra innsiden, og armene vil ikke en tendens til å bevege seg. Både "klumper" av vann på begge sider av kurven i ankeret starter med det samme trykk, slik at de motvirke hverandre like. (Dette er helt motsatt av hva tilfellet var når vannet var skyve ut av ankrene, som har langt større trykk enn luften på utsiden av armaturen kurve).

Hint

• Det er under hvilke nedsenkede armene vil flytte skjønt, så vær forberedt på elevenes svar. Nærmere bestemt, hvis vakuumet er gjort sterk nok, og armene er brede nok, kan den innkommende væske treffer motsatt indre vegg bare etter å ha blitt sugd nær sentrum av ankrene, hvor det innkommende fluidet er giring mot fluidet utenfor armaturen vegg er sterkt redusert. Dette får imidlertid inn i spørsmålet om dreieimpuls, avvik fra den tredje lov, det opprinnelige punktet av leksjonen. Se video demonstrasjoner i Resources nedenfor.