Вращающийся цилиндр - эксперимент с моментом инерции свои..

Этот проект позволяет вам получить образовательное представление о моменте инерции. Представленный прокатный цилиндр имеет две камеры одинакового объема. Наличие двух цилиндров: один заполняет внутреннюю, другой — внешнюю камеру, дает вам два оптически равных объекта с совершенно разными моментами инерции.

Если масса твердого тела близка к оси вращения, момент инерции довольно мал. Масса, распределенная вдали от оси вращения, приведет к довольно большому моменту инерции.

Пусть цилиндры катятся по наклонной поверхности, чтобы иметь неравные физические характеристики. Поскольку момент инерции определяет необходимый крутящий момент для желаемого углового ускорения, цилиндр с заполненной внутренней камерой будет ускоряться быстрее и первым достигнет конца наклонной поверхности.

Посмотрите мое видео, показывающее краткое описание проекта:
https://youtu.be/ZB\_kgVMti\_E

Рассмотрим анимацию Rolling Racers, где все тела имеют одинаковую массу:

Настройки печати

Принтер:

Пруса i3

Плоты:

Да

Поддерживает:

Да

Примечания:

Для печати цилиндра нет необходимости в опорных плотах.

Для печати крышки цилиндра могут потребоваться плоты. Я напечатал кепку, лежащую ровно, с плотиками в замыкающей круглой прорези и ручке наверху кепки. Чтобы крышка плотно прилегала к цилиндру, обязательно полностью снимите выступы закрывающей прорези в крышке. Рашивание и шлифование также способствуют лучшей подгонке.

Обязательно распечатайте цилиндр и крышку два раза. Таким образом, вы можете сравнить два разных момента Интерии и, следовательно, провести соревнование между цилиндрами. Это сделает ваш эксперимент еще более увлекательным — дополнительную информацию см. в деталях проекта ниже.

Как я это разработал

Поскольку я преподаю физику в старшей школе, я знаю, что значит для детей испытать физику в эксперименте. Преподавание материала по книгам является фундаментальным и важным. Но проведение экспериментов приводит к лучшему пониманию и памяти!

Из-за высокой стоимости учебных материалов многие школы не имеют возможности проводить научные эксперименты. Поэтому я решил разработать вещи, которые легко распечатать и, следовательно, провести недорог��е эксперименты.

Еще в школьные годы меня увлек эксперимент с моментом инерции. Поскольку у тел, катящихся по наклонной поверхности, не было ни визуальной разницы, ни разницы в весе, это выглядело для меня волшебством.

Благодаря этой прекрасной памяти я начал проектировать эту штуку, чтобы провести понятный эксперимент, который позволит каждому понять физическую концепцию момента инерции.

Я разработал это, сделав два объема двух камер равными. Поэтому заполнение камер приведет к равному весу!

Проект: Вращающийся цилиндр — эксперимент по моменту инерции своими руками

Обзор и предыстория:

Выполнив этот проект, вы сможете получить практический опыт и легко понять момент инерции. Этот проект предоставляет несколько вариантов использования:

Цилиндр может действовать как:

практический проект DIY для студентов
феноменологическое введение в момент инерции

качественный урок о моменте инерции, включая математику. Цели:

Учащиеся ощутят на себе воздействие момента инерции. По завершении проекта у них будет практический пр��ект, позволяющий изучить кинематику твердых тел.

Кроме того, этот проект предоставляет возможность выполнить некоторые математические расчеты момента инерции.

Аудитория:

Учащиеся в возрасте 10-16 лет, изучающие физику или естественные науки.

Предметы:

Этот проект представляет собой проект по физике и естественным наукам для классов средней школы.

Приобретенные навыки (стандарты):

Учащиеся, создающие этот проект и взаимодействующие с ним, узнают:

основы механики
физика вращающихся твердых тел

физика распределения масс Урок/Мероприятие:

Как построить вращающийся цилиндр

Вам понадобятся следующие вещи:

3D-печатные детали: цилиндр + крышка (2 раза)

несколько свечей

а (комплект