|
آ ب چرخا ن دا را ی سطح خمیده ا ست .
وقتی یک ظرف پر ا ز آ ب را روی سینی چرخا ن می چرخا نید شکل سطح آ ن خمیده
می شود به ا ین ا نحنا سهمی می گو یند .
ا زچسب سیلیکون ا ستفاده می کنیم تا ما نع نشت آ ب ا زجعبه شویم و سورا خی را در بالای جعبه ا یجاد کرده یا بالای جعبه را با زمی گذاریم .
قطعه ها را به صورتی به سینی چرخا ن می چسبا نیم که در کنا ر جعبه قرا ر گیرند و آ ن را محکم نگه دارند .
نصف ا رتفاع جعبه را ا ز آ ب پر می کنیم و صفحه چرخا ن را می چرخا نیم .
به شکل سطح آ ب تو جه کنید .
وقتی که مو ج ها روی آ ب چرخا ن نشست می کنند سطح آ ب خمیده می شود که ا ین ا نحنا سهمی نا م دا رد. وقتی جعبه می چرخد آ ب به دلیل ا ینرسی تما یل دا رد که حرکتش را روی خط مستقیمی که بر سطح دا یره چرخش مما س ا ست ا دا مه دهد ولی د یوا ره ها ی جعبه با ا ین مسئله مقا بله می کنند وبه آ ن نیرو وا رد کرده و آ ب حرکت دا یره ا ی می گیرد .
ذرا ت آ ب نزد یک به کنا ره جعبه دا یره بزرگتر و ذ را ت آ ب نزد یک به مرکز دا یره ی کو چکتری را
می پیما یند .ا ین مسئله به ا ین د لیل ا ست که ذ را ت آ ب نزدیک به کنا ره ها تند تر ا زذ را ت آ ب نزدیک به مرکز حرکت می کنند . نیروی بیشتری برا ی حرکت سریع تر جسم روی مسیر دا یره ا ی نیا ز ا ست که ا ین نیرو نیروی جا نب به مرکز نا م دا رد . وقتی سطح آ ب در تعا دل ا ست تما م نیرو ها ی وا رد برآ ب بر سطحش عمود هستند نمودا ر زیر را بطه نیرو های وا رد بر آ ب را با شیب سطح آ ب نشان میدهد .
نمودا ر نشا ن می دهد که شیب سطح آ ب مقدا ر نیرویی که لازم ا ست تا آ ب را روی مسیر دا یره شکل به حرکت درآ ورد را نما یا ن می سا زد .
می توا نید ثا بت کنید که آ ب سهمی شکل می شود . می دا نید که معا د له سهمی y=x^2 ا ست . روی یک کاغذ یک سهمی بکشید و آ ن را روی جعبه بچسبانید سپس جعبه را بچرخانید و سر عت چرخش را طوری تنظیم کنید تا شکل سطح آ ب منطبق بر شکل سهمی روی کاغذ شود .
وقتی یک ظرف پر ا ز آ ب را روی سینی چرخا ن می چرخا نید شکل سطح آ ن خمیده
می شود به ا ین ا نحنا سهمی می گو یند .
وسا یل مورد نیا ز:
- یک جعبه پلا ستیکی شفا ف مستطیل شکل (30×25×30سا نتی متر)
- چسب سیلیکون برا ی ضد آ ب کردن جعبه
- یک سینی چرخا ن با ا بعا د بیشتر ا ز جعبه
- 2 عدد قطعه چوبی یا پلا ستیکی (5×13×15سا نتی متر)
- شیر آ ب
- چسب قوی
شرح آ زما یش:
ا زچسب سیلیکون ا ستفاده می کنیم تا ما نع نشت آ ب ا زجعبه شویم و سورا خی را در بالای جعبه ا یجاد کرده یا بالای جعبه را با زمی گذاریم .
قطعه ها را به صورتی به سینی چرخا ن می چسبا نیم که در کنا ر جعبه قرا ر گیرند و آ ن را محکم نگه دارند .
نصف ا رتفاع جعبه را ا ز آ ب پر می کنیم و صفحه چرخا ن را می چرخا نیم .
به شکل سطح آ ب تو جه کنید .
چه ا تفاقی در حا ل وقوع ا ست ؟
وقتی که مو ج ها روی آ ب چرخا ن نشست می کنند سطح آ ب خمیده می شود که ا ین ا نحنا سهمی نا م دا رد. وقتی جعبه می چرخد آ ب به دلیل ا ینرسی تما یل دا رد که حرکتش را روی خط مستقیمی که بر سطح دا یره چرخش مما س ا ست ا دا مه دهد ولی د یوا ره ها ی جعبه با ا ین مسئله مقا بله می کنند وبه آ ن نیرو وا رد کرده و آ ب حرکت دا یره ا ی می گیرد .
ذرا ت آ ب نزد یک به کنا ره جعبه دا یره بزرگتر و ذ را ت آ ب نزد یک به مرکز دا یره ی کو چکتری را
می پیما یند .ا ین مسئله به ا ین د لیل ا ست که ذ را ت آ ب نزدیک به کنا ره ها تند تر ا زذ را ت آ ب نزدیک به مرکز حرکت می کنند . نیروی بیشتری برا ی حرکت سریع تر جسم روی مسیر دا یره ا ی نیا ز ا ست که ا ین نیرو نیروی جا نب به مرکز نا م دا رد . وقتی سطح آ ب در تعا دل ا ست تما م نیرو ها ی وا رد برآ ب بر سطحش عمود هستند نمودا ر زیر را بطه نیرو های وا رد بر آ ب را با شیب سطح آ ب نشان میدهد .
نمودا ر نشا ن می دهد که شیب سطح آ ب مقدا ر نیرویی که لازم ا ست تا آ ب را روی مسیر دا یره شکل به حرکت درآ ورد را نما یا ن می سا زد .
می توا نید ثا بت کنید که آ ب سهمی شکل می شود . می دا نید که معا د له سهمی y=x^2 ا ست . روی یک کاغذ یک سهمی بکشید و آ ن را روی جعبه بچسبانید سپس جعبه را بچرخانید و سر عت چرخش را طوری تنظیم کنید تا شکل سطح آ ب منطبق بر شکل سهمی روی کاغذ شود .