Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Toy Car Experiments

Legetøjsbiler er ikke bare sjovt at lege med. De er perfekte køretøjer til en lang række videnskabelige eksperimenter, som kan fortælle dig meget om ting som energi, inerti, momentum, friktion og vektorer. Hvert eksperiment vil kræve værktøjer ud over legetøjsbilerne, men der er en stor mængde du kan lære - og så kan du gå tilbage til racing. Disse eksperimenter er videnskabelige, hvilket betyder at de omfatter målingstider, afstande, vægte og andre variabler.

Potentiel og kinetisk energi

Opsæt en grundlæggende rampe mod en stol på toppen af ​​nogle bøger, eller fra et bord til gulvet. Hold bilen øverst på rampen, og slip for at demonstrere de to hovedtyper af energi. Potentiel energi placeres i bilen, når den løftes fra gulvet, og den energi frigives, når bilen ruller ned ad rampen. Rampe bør være lavet af et solidt, glat og stift materiale som træ eller krydsfiner.

Friktion

Brug rampen fra tidligere, så du kan lave et mere interessant eksperiment ved at placere nogle ting på bund. Drop bilen fra toppen af ​​rampen igen, og måle, hvor langt det ruller denne gang. Placer nu et ark med karton nederst på rampen, og lad bilen rulle over det. Mål afstanden det ruller. Læg noget sandpapir oven på kortbeholdningen, slip bilen og mål den afstand. Endelig, prøv det med et tæppe i bunden. Du har nu lært noget om friktion: kortbeholdningen har meget mindre friktion end tæppet, så bilen skal kunne rulle længere.

Træghed

Placér en stor bunke bøger et par meter fra rampens ende, så bilen rammer disse bøger, når den ruller fra toppen ned. Demonstrere det en eller to gange, og tag derefter en lille kugle af ler eller kitt. Placer det oven på bilen og klapp det lidt ned; Skub det ikke på bilen, men tryk det lige så godt, at det ikke ruller af. Rul bilen ned ad rampen, og når den rammer bøgerne, skal lejren flyve væk fra forsiden af ​​bilen. Dette sker på grund af Newtons første lov om bevægelse: Alt, der bevæger sig, vil fortsætte med at bevæge sig (indtil det styrter ned i en væg).

Car Racing

Tag eller lav to biler og sæt dem øverst på rampen til race. Placér en række maskeringsbånd på gulvet et par meter fra rampen, så det virker som en finish. Slip dem og se, hvem der går længst og hurtigst (ved hjælp af en målepind og stopur). Prøv nu at gøre hver bil hurtigere: læg kort på et spor, eller tryk ler på toppen af ​​en bil for at vægte den ned. For at kunne teste disse korrekt, skal du kun ændre én ting ad gangen, men bruge samme måleværktøjer til dem alle.

Vektorer

Motion kan virke som om det er en envejs gade , men mere avanceret videnskab kommer ind i ting, der kaldes vektorer, som bruges til at tegne en retning på et diagram. For at demonstrere en, skal du lægge et stykke avis, plastik eller pap på bordet (du må muligvis lave et håndtag, så du kan trække det let uden at rynke det). Kør en bil langsomt hen over plastiket, og begynd derefter at trække arket ud under det. Bilens fremadrettede bevægelse kombineret med din trække skal gøre bilen flytte diagonalt - langs en kombineret vektor af begge.

Mousetrap Cars

Opbygning af et videnskabs eksperiment fra bunden gør det endnu mere spændende. Begynd med en simpel hjemmelavet legetøjsbil med en eksponeret bagaksel. Gør det en musefælde racer ved at vedhæfte en grundlæggende musefælde som motoren, der er forbundet med en streng på en aksel. Som fældeudgivelserne trækkes bilen fremad. Dette viser mange interessante fysik. Du kan øge trækkraftforøgelsen af ​​hjulfriktionen - for at få bilen til at glide mindre. Mousetrap snapperarm er en perfekt demonstration af drejningsmoment, og du kan komme i rotations inerti med forskellige typer hjul. Endvidere slutter racing forskellige designs altid i nogle interessante konkurrencer. Se Ressourcer for mere detaljeret information om musefælde racere.