Experimentarium-tm

Experimentarium Timisoara - Leaganul lui Newton

ame

ame 2.1.1. Dispozitivul experimental

ame

ame Experimentul consta dintr-un stativ pe care sunt legate niste fire de naylon ce sustin 6 bile fabricate din masa plastica. Firele sunt legate prin niste suruburi cu care se pot regla astfel încât bilele ss se gsseass pe aceeasi axa.

ame

ame 2.1.2. Utilizare

ame

ame O bilÃ„Æ’ de la margine se ridicÃ„Æ’ la o anumitÃ„Æ’ înÃ„Æ’lÃ…Â£ime pÃ„Æ’strând firul întins apoi i se dÃ„Æ’ drumul din mânÃ„Æ’. ObservÃ„Æ’m efectul. DupÃ„Æ’ aceea se aduc bilele din nou în repaus Ã…Å¸i se încearcÃ„Æ’ sÃ„Æ’ se dea drumul deodatÃ„Æ’ la 2 bile. Apoi la 3 bile Ã…Å¸.a.m.d.

ame

ame 2.1.3. Efectul urmÃ„Æ’rit

ame

ame Se observÃ„Æ’ cÃ„Æ’ atunci când bila în miÃ…Å¸care loveÃ…Å¸te grupul format din celelalte bile aflate în repaus, din partea opusÃ„Æ’ se desprinde bila terminalÃ„Æ’ Ã…Å¸i se ridicÃ„Æ’. Celelalte bile rÃ„Æ’mân în repaus. Bila în miÃ…Å¸care va atinge o amplitudine maximÃ„Æ’, dupÃ„Æ’ care va reveni Ã…Å¸i va lovi bilele în repaus. Se va „desprinde” bila din capÃ„Æ’tul celÃ„Æ’lalt, pe când restul vor rÃ„Æ’mâne în repaus. MiÃ…Å¸carea se poate continua pânÃ„Æ’ când toatÃ„Æ’ energia mecanicÃ„Æ’ se consumÃ„Æ’ din cauza frecÃ„Æ’rilor.
ame DacÃ„Æ’ se ridicÃ„Æ’ 2 bile, tot douÃ„Æ’ bile vor fi ridicate în partea opusÃ„Æ’. DacÃ„Æ’ se ridicÃ„Æ’ 3 bile, tot 3 bile vor porni din partea cealaltÃ„Æ’.

ame

ame 2.1.4 ExplicaÃ…Â£ie

ame

ame La îndepÃ„Æ’rtarea unei bile din poziÃ…Â£ia de echilibru i se induce o anumitÃ„Æ’ energie potenÃ…Â£ialÃ„Æ’ gravitaÃ…Â£ionalÃ„Æ’ E_p = m·g·h. Când o lÃ„Æ’sÃ„Æ’m sÃ„Æ’ cadÃ„Æ’ aceastÃ„Æ’ energie se transformÃ„Æ’ în energie cineticÃ„Æ’ E_c = . Când întâlneÃ…Å¸te urmÃ„Æ’toarea bilÃ„Æ’, o va ciocni elastic Ã…Å¸i îi va transfera întreaga energie Ã…Å¸i impulsul . Bilele se ciocnesc în continuare, pânÃ„Æ’ la ultima care se va deplasa în sus, transformând energia cineticÃ„Æ’ în energie potenÃ…Â£ialÃ„Æ’. Apoi ciclul se reia.

ame

ame DacÃ„Æ’ se ridicÃ„Æ’ 2 bile, bila nr. 2 care va lovi prima grupul aflat în repaus va determina desprinderea ultimei bile, iar bila nr. 1 va determina deplasarea Ã…Å¸i a penultimei bile.
ame Putem spune cÃ„Æ’ bila are „o cuantÃ„Æ’” de energie Ã…Å¸i astfel sÃ„Æ’ facem analogie Ã…Å¸i cu modele din mecanica cuanticÃ„Æ’., unde energia este primitÃ„Æ’ la fel, în reprize.

ame

ame 2.1.5. AplicaÃ…Â£ia în didacticÃ„Æ’

ame

ame Acest experiment poate fi prezentat pentru a ilustra direct manifestarea energiei mecanice sub formele de energie cineticÃ„Æ’ Ã…Å¸i energie potenÃ…Â£ialÃ„Æ’ gravitaÃ…Â£ionalÃ„Æ’, precum Ã…Å¸i conversia ei dintr-o formÃ„Æ’ în alta. De asemenea, are loc Ã…Å¸i conservarea energiei Ã…Å¸i impulsului în cadrul ciocnirii elastice a douÃ„Æ’ corpuri pe o direcÃ…Â£ie axialÃ„Æ’ perpendicularÃ„Æ’. Apare Ã…Å¸i un proces oscilator, precum Ã…Å¸i pierderile de energie din cauza frecÃ„Æ’rii care duc la amortizarea miÃ…Å¸cÃ„Æ’rii în timp.

ame

ame De asemenea, din cauzÃ„Æ’ cÃ„Æ’ fiecare bilÃ„Æ’ este înzestratÃ„Æ’ cu o cantitate a sa de energie mecanicÃ„Æ’ se poate face analogie cu fenomenele cuantice, când fiecare particulÃ„Æ’ are o cuantÃ„Æ’ de energie. Acest fapt simplificÃ„Æ’ înÃ…Â£elegerea fenomenelor din acest domeniu, care este atât de greu accesibil studiului experimental, de aceea se modeleazÃ„Æ’ mai mult pe baze matematice, din vârful creionului.