Detta experiment visar begreppet tyngdpunkt och hur det hänför sig till balans.
Material:
* Oregelbundet föremål (t.ex. en bit kartong, ett träblock med en ojämn form, ett metallföremål)
* Sträng
* Linjal
* Penna
* Liten vikt (t.ex. ett mynt)
* Utdragare (valfritt)
Förfarande:
1. Avbryta objektet: Bind den ena änden av strängen till objektet och stänga av den från en fast punkt. Låt objektet hänga fritt tills det kommer att vila.
2. Markera lodlinjen: Markera den vertikala linjen där strängen berör objektet med hjälp av blyertspennan. Detta är tyngdkraftslinjen (Plumb Line).
3. Upprepa med olika upphängningspunkter: Avbryta objektet från en annan punkt på objektet och upprepa steg 2. Se till att du väljer en punkt som inte är på samma linje som den första upphängningspunkten.
4. Identifiera tyngdpunkten: Poängen där de två lodlinjerna korsar sig är tyngdpunkten (CG) för objektet.
Observationer:
* Objektet kommer att balansera när det är avstängt från tyngdpunkten.
* Om objektet är upphängt från någon annan punkt kommer det inte att balanseras och roterar förrän CG är direkt under upphängningen.
* Platsen för CG kanske inte alltid är i mitten av objektet, särskilt för oregelbundet formade föremål.
Förklaring:
Tyngdpunkten är den punkt där hela vikten av ett objekt anses agera. När ett objekt är balanserat är krafterna som verkar på det lika och motsatta. Detta innebär att objektets vikt fungerar direkt nedåt genom CG och balanseras av en lika och motsatt kraft som verkar uppåt vid upphängningspunkten.
Extensions:
* Mät vinklarna: Använd en gradskiva för att mäta vinklarna mellan lodlinjerna och horisontella. Detta ger dig information om CG:s relativa position.
* Ändra objektets form: Upprepa experimentet med olika oregelbundna objekt. Observera hur platsen för CG ändras med objektets form.
* Experiment med olika typer av objekt: Utforska hur begreppet tyngdpunkt gäller föremål med olika tätheter och material.
Detta experiment är ett bra sätt att visualisera tyngdpunkten och förstå dess roll i balans. Det kan anpassas för olika åldrar och inlärningsnivåer genom att justera objektets komplexitet och förklaringarna.
