آزمایش جالب فیزیک برای انرژی جنبشی،

انرژی پتانسیل کشسانی، القای مغناطیسی

در فرآیند تدریس بسیار مهم است كه معلم از وسیله هاى ساده براى انجام آزمایش ها استفاده كند. زیرا این امر موجب تشویق دانش آموزان براى آزمایش هاى فیزیک می شود.

با این وسیله ساده كه از یک ریل آلومینیمى، یک آهنرباى نسبتاً قوى و چند گلوله یا ساچمه فولادى ساخته مى شود چندین پدیده فیزیكى جالب ازجمله:

1.  انتقال انرژى جنبشى

2.  تبدیل انرژى جنبشى به پتانسیل كشسانى و برعكس

3.  پایستگى تكانه

4. القاى مغناطیسى

5.  مقایسه اصطكاک لغزشى و غلتشى را می توان به نحو جذاب مورد آزمایش و بررسى قرار داد.

1. سه گلوله در سمت چپ آهنربا (مطابق شكل) قرار مى دهیم به طورى كه به آهنربا مى چسبند سپس گلوله چهارم را در ابتداى ریل كه اندكى شیبدار است قرار داده و رها مى كنیم این گلوله به حركت در مى آید و بر اثر نیروى جاذبه آهنربا شتاب گرفته و محكم به آهنربا برخورد مى كند در همین حال بلافاصله گلوله سوم از سمت چپ از دو گلولة دیگر جدا مى شود و بر روى ریل به حركت در مى آید با این آزمایش انتقال انرژى جنبشى از یک جسم به جسم دیگر را به نحو جذاب نشان مى دهیم.

3. مرحله اول را تكرار مى كنیم با این تفاوت كه به جاى گلوله فولادى شمارة 3، یک گلوله سبک تر قرار مى دهیم با انجام این آزمایش متوجه مى شویم كه گلوله سوم در این مرحله با سرعت بیشترى به حركت درمى آید كه در واقع پایستگى تكانه را نشان مى دهد.

4. دو گلوله فولادى روى ریل و در نزدیكى آهنربا بدون تماس با آن قرار مى دهیم.

متوجه مى شویم كه این دو گلوله به هم مى چسبند. اما وقتى دو گلوله چسبیده به هم را از آهنرباى روى ریل دور مى كنیم دوباره به راحتى از یكدیگر جدا مى شوند. با این آزمایش القاى مغناطیسى در گلو له ها توسط آهنربا را به خوبى نشان داده می شود.

آیا مى توانید دلیل این امر را توجیه كنید؟

(راهنمایى: با توجه به مرحله قبل یعنى القاى مغناطیسى و همچنین مقایسه اندازه اصطكاک لغزشى با اصطكاك غلتشى مى توان به خوبى این پدیده را توجیه كرد)

دو ساچمه مستقل از هم و اصطكاک غلتشى بین آ ن ها ضعیف است

دو ساچمه متصل به هم مى شوند و  نمى توانند بغلتند و اصطكاک لغزشى آ ن ها نسبتاً بزرگ است بنابراین به رغم جذب توسط آهنربا روى ریل مى ایستند

مرکز یادگیری تبیان - تهیه و تنظیم: فاطمه گودرزی