- Två vattenhinkar med rephandtag
- Ett långt snöre
- Ett måttband
- Ett stoppur
- En markör
- Ett stativ eller annan stödstruktur
Instruktioner:
1. Fyll en av vattenhinkarna till hälften med vatten.
2. Fäst ena änden av snöret i handtaget på den fulla vattenhinken.
3. Fäst den andra änden av snöret på stödstrukturen.
4. Markera en linje på marken direkt under den fulla vattenhinken.
5. Sväng den fulla vattenhinken i en horisontell cirkel, håll snöret spänt.
6. När hinken svänger kommer vattnet att stiga upp på sidorna av hinken och så småningom spilla ut.
7. Använd stoppuret för att mäta hur lång tid det tar för vattnet att spilla ut ur hinken.
8. Upprepa steg 5-7 för olika längder på snöret.
Observationer:
När du ökar längden på snöret kommer vattnet att ta längre tid att spilla ut ur hinken. Detta beror på att ju längre strängen är, desto större är centripetalkraften som verkar på vattnet. Centripetalkraft är kraften som drar ett föremål mot mitten av en cirkulär bana. I detta experiment tillhandahålls centripetalkraften av spänningen i strängen.
Mängden centripetalkraft som krävs för att hålla ett objekt i rörelse i en cirkulär bana bestäms av objektets massa, objektets hastighet och cirkulärbanans radie. I detta experiment är vattenhinkens massa och skopans hastighet konstanta, så den enda faktorn som förändras är radien på den cirkulära banan. När du ökar längden på strängen ökar du radien på den cirkulära banan och minskar därför mängden centripetalkraft som krävs för att hålla vattenhinken i rörelse i en cirkel.
Slutsats:
Detta experiment visar hur centripetalkraften håller objekt i rörelse i en cirkulär bana. Ju längre strängen är, desto större centripetalkraft krävs för att hålla vattenhinken i rörelse i en cirkel.
