बॉल रेसिंग

या वेळी मी तुम्हाला भौतिकशास्त्राच्या वर्गासाठी एक साधे पण प्रभावी उपकरण बनवण्याचा सल्ला देतो. ही बॉल रेस असेल. ट्रॅक डिझाइनचा आणखी एक फायदा म्हणजे तो जास्त जागा न घेता भिंतीवर लटकतो आणि रेसिंगचा अनुभव दाखवण्यासाठी नेहमीच तयार असतो. एकाच उंचीवर असलेल्या बिंदूपासून तीन चेंडू एकाच वेळी सुरू होतात. यासाठी खास डिझाईन केलेले लॉन्च व्हेइकल आम्हाला मदत करेल. गोळे तीन वेगवेगळ्या मार्गांनी धावतील.

हे उपकरण भिंतीवर टांगलेल्या बोर्डासारखे दिसते. तीन पारदर्शक नळ्या बोर्डवर चिकटलेल्या आहेत, ज्या मार्गांवर गोळे हलतील. पहिली पट्टी सर्वात लहान आहे आणि तिचा आकार पारंपारिक कलते विमानाचा आहे. दुसरा वर्तुळ विभाग आहे. तिसरा बँड सायक्लोइडच्या तुकड्याच्या स्वरूपात आहे. प्रत्येकाला वर्तुळ काय आहे हे माहित आहे, परंतु ते कसे दिसते आणि सायक्लोइड कुठून येते हे त्यांना माहित नाही. मी तुम्हाला आठवण करून देतो की सायक्लोइड हा वर्तुळाच्या बाजूने एका स्थिर बिंदूने काढलेला वक्र आहे, जो न सरकता सरळ रेषेत फिरतो.

चला कल्पना करूया की आपण सायकलच्या टायरवर पांढरा ठिपका ठेवतो आणि एखाद्याला दुचाकी ढकलण्यास सांगतो किंवा सरळ रेषेत अतिशय हळू चालवायला सांगतो, परंतु सध्या आपण त्या बिंदूच्या हालचालीचे निरीक्षण करू. बसला जोडलेल्या बिंदूचा मार्ग सायक्लॉइडला घेरेल. तुम्हाला हा प्रयोग करण्याची गरज नाही, कारण आकृतीमध्ये आपण नकाशावर प्लॉट केलेले सायक्लॉइड आणि बॉल चालवण्याच्या उद्देशाने तयार केलेले सर्व लेन आधीच पाहू शकतो. सुरुवातीच्या बिंदूवर निष्पक्ष राहण्यासाठी, आम्ही एक साधा लीव्हर स्टार्टर तयार करू जे सर्व तीन चेंडू समान रीतीने सुरू होतील याची खात्री करेल. लीव्हर खेचल्याने, गोळे एकाच वेळी रस्त्यावर आदळतात.

सहसा आपली अंतर्ज्ञान आपल्याला सांगते की सर्वात थेट मार्गाने जाणारा चेंडू, म्हणजे, झुकलेला विमान, सर्वात वेगवान असेल आणि जिंकेल. पण भौतिकशास्त्र किंवा जीवन इतके सोपे नाही. हे प्रायोगिक उपकरण एकत्र करून स्वतःसाठी पहा. कोण काम करावे. साहित्य. प्लायवुडचा 600 बाय 400 मिलीमीटर आकाराचा आयताकृती तुकडा किंवा त्याच आकाराचा कॉर्कबोर्ड किंवा 10 मिलीमीटर व्यासाचा दोन मीटरपेक्षा कमी पारदर्शक प्लास्टिक पाईप, 1 मिलीमीटर जाडीची अॅल्युमिनियम शीट, 2 मिलीमीटर व्यासाची वायर. , तीन एकसारखे गोळे जे ट्यूबच्या आत मुक्तपणे हलले पाहिजेत. तुमच्या पाईपच्या आतील व्यासानुसार तुम्ही तुटलेले बेअरिंग स्टीलचे गोळे, लीड शॉट किंवा शॉटगन बॉल वापरू शकता. आम्ही आमचे उपकरण भिंतीवर टांगू आणि यासाठी आम्हाला दोन धारकांची आवश्यकता आहे ज्यावर चित्रे लटकवायची आहेत. आपण आमच्याकडून आपल्या स्वत: च्या हातांनी वायर हँडल खरेदी किंवा बनवू शकता.

साधने. सॉ, धारदार चाकू, हॉट ग्लू गन, ड्रिल, शीट मेटल कटर, पक्कड, पेन्सिल, पंचर, ड्रिल, लाकूड फाईल आणि ड्रेमेल जे काम खूप सोपे करते. पाया. कागदावर, आम्ही आमच्या पत्रातील रेखाचित्रानुसार 1: 1 च्या स्केलवर अंदाजित तीन प्रवासी मार्ग काढू. पहिला सरळ आहे. दुसऱ्या वर्तुळाचा विभाग. तिसरा मार्ग सायक्लॉइड्स आहे. आपण ते चित्रात पाहू शकतो. ट्रॅकचे योग्य रेखाचित्र बेस बोर्डवर पुन्हा काढले जाणे आवश्यक आहे, जेणेकरुन नंतर आम्हाला कळेल की पाईप्स कुठे चिकटवायचे जे बॉलचे ट्रॅक बनतील.

बॉल लेन. प्लॅस्टिकच्या नळ्या पारदर्शक असाव्यात, त्यामध्ये आमचे गोळे कसे हलतात ते तुम्ही पाहू शकता. प्लॅस्टिक ट्यूब स्वस्त आणि स्टोअरमध्ये शोधणे सोपे आहे. आम्ही पाईप्सची आवश्यक लांबी, अंदाजे 600 मिलिमीटर कापून टाकू आणि नंतर त्यांना थोडे लहान करू, योग्य आणि तुमच्या प्रोजेक्टवर प्रयत्न करू.

प्रारंभ समर्थन ट्रॅक. 80x140x15 मिलीमीटरच्या लाकडी ब्लॉकमध्ये, ट्यूबच्या व्यासासह तीन छिद्रे ड्रिल करा. ज्या छिद्रात आपण पहिला ट्रॅक चिकटवतो, उदा. समानता दर्शविणारी, फोटोमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे करवत आणि आकार देणे आवश्यक आहे. वस्तुस्थिती अशी आहे की ट्यूब काटकोनात वाकत नाही आणि शक्य तितक्या विमानाच्या आकाराला स्पर्श करते. ट्यूब स्वतः देखील ती तयार केलेल्या कोनात कापली जाते. ब्लॉकमधील या सर्व छिद्रांमध्ये योग्य नळ्या चिकटवा.

लोडिंग मशीन. 1 मिमी जाडीच्या अॅल्युमिनियम शीटमधून, आम्ही रेखांकनात दर्शविल्याप्रमाणे, परिमाणांसह दोन आयत कापतो. पहिल्या आणि दुस-यामध्ये, आम्ही 7 मिलिमीटर व्यासासह तीन छिद्रे समान व्यवस्थेसह ड्रिल करतो ज्याप्रमाणे ट्रॅकच्या सुरूवातीस असलेल्या लाकडी बारमध्ये छिद्रे ड्रिल केली जातात. हे छिद्र बॉलसाठी सुरुवातीचे घरटे असतील. 12 मिलिमीटर व्यासासह दुसऱ्या प्लेटमध्ये छिद्र करा. शीट मेटलचे लहान आयताकृती तुकडे तळाच्या प्लेटच्या टोकाला आणि वरच्या प्लेटच्या त्यांना लहान छिद्रांसह चिकटवा. चला या घटकांच्या संरेखनाची काळजी घेऊया. 45 x 60 मिमी मध्यवर्ती प्लेट वरच्या आणि खालच्या प्लेट्समध्ये फिट असणे आवश्यक आहे आणि छिद्र झाकण्यासाठी आणि उघडण्यासाठी स्लाइड करण्यास सक्षम असणे आवश्यक आहे. तळाशी आणि वरच्या प्लेट्सला चिकटलेल्या लहान फलकांमुळे मध्यवर्ती प्लेटच्या पार्श्व हालचाली प्रतिबंधित होतील जेणेकरून ते लीव्हरच्या हालचालीसह डावीकडे आणि उजवीकडे हलू शकेल. आम्ही या प्लेटमध्ये एक छिद्र ड्रिल करतो, जे रेखांकनात दृश्यमान आहे, ज्यामध्ये लीव्हर ठेवला जाईल.

लीव्हर. आम्ही ते 2 मिलिमीटर व्यासासह वायरमधून वाकवू. वायर हॅन्गरमधून 150 मिमी लांबी कापून वायर सहजपणे मिळवता येते. सहसा आपल्याला वॉशमधून स्वच्छ कपड्यांसह असे हॅन्गर मिळते आणि ते आपल्या हेतूंसाठी सरळ आणि जाड वायरचे उत्कृष्ट स्त्रोत बनते. वायरचे एक टोक 15 मिलिमीटर अंतरावर काटकोनात वाकवा. दुसरे टोक लाकडी हँडल लावून सुरक्षित करता येते.

लीव्हर समर्थन. हे 30x30x35 मिलिमीटर उंचीच्या ब्लॉकने बनलेले आहे. ब्लॉकच्या मध्यभागी, आम्ही 2 मिलिमीटर व्यासासह एक आंधळा भोक ड्रिल करतो, ज्यामध्ये लीव्हरची टीप कार्य करेल. शेवट. शेवटी, आपण कसे तरी गोळे पकडले पाहिजेत. प्रत्येक सुरवंट पकडीने संपतो. ते आवश्यक आहेत जेणेकरून आम्ही खेळाच्या प्रत्येक टप्प्यानंतर संपूर्ण खोलीत चेंडू शोधू नये. आम्ही पाईपच्या 50 मिमीच्या तुकड्यातून कॅप्चर करू. एका बाजूला, मार्ग पूर्ण करण्यासाठी बॉल मारेल अशी लांब भिंत तयार करण्यासाठी ट्यूब एका कोनात कापून टाका. ट्यूबच्या दुसऱ्या टोकाला, एक स्लॉट कट करा ज्यामध्ये आम्ही वाल्व प्लेट ठेवू. प्लेट चेंडू कुठेही नियंत्रणाबाहेर पडू देणार नाही. दुसरीकडे, आपण प्लेट बाहेर काढताच चेंडू आपल्या हातात येईल.

डिव्हाइस माउंट करत आहे. बोर्डच्या वरच्या उजव्या कोपर्यात, सर्व ट्रॅकच्या चिन्हांकित सुरूवातीस, आमच्या लाकडी ब्लॉकला चिकटवा ज्यामध्ये आम्ही नळ्या बेसला चिकटवल्या होत्या. काढलेल्या रेषांनुसार बोर्डला गरम गोंद असलेल्या नळ्या चिकटवा. स्लॅबच्या पृष्ठभागापासून सर्वात दूर असलेला सायक्लोइडल मार्ग त्याच्या सरासरी लांबीसह 35 मिमी उंच लाकडी ब्लॉकद्वारे समर्थित आहे.

होल प्लेट्सना वरच्या ट्रॅक सपोर्ट ब्लॉकला चिकटवा जेणेकरून ते वुड ब्लॉकमधील छिद्रांमध्ये त्रुटीशिवाय बसतील. आम्ही मध्यवर्ती प्लेटच्या छिद्रामध्ये लीव्हर घालतो आणि एक सुरुवातीच्या मशीनच्या केसिंगमध्ये घालतो. आम्ही कॅरेजमध्ये लीव्हरचा शेवट घालतो आणि आता आम्ही त्या ठिकाणी चिन्हांकित करू शकतो जिथे कॅरेजला बोर्डवर चिकटवले पाहिजे. यंत्रणेने अशा प्रकारे कार्य केले पाहिजे की जेव्हा लीव्हर डावीकडे वळते तेव्हा सर्व छिद्रे उघडतात. सापडलेल्या ठिकाणी पेन्सिलने चिन्हांकित करा आणि शेवटी गरम गोंदाने आधार चिकटवा.

मजा. आम्ही रेस ट्रॅक टांगतो आणि त्याच वेळी भिंतीवर एक वैज्ञानिक उपकरण ठेवतो. समान वजन आणि व्यासाचे गोळे त्यांच्या सुरुवातीच्या ठिकाणी ठेवले जातात. ट्रिगर डावीकडे वळवा आणि त्याच वेळी गोळे हलू लागतील. शेवटच्या रेषेवर सर्वात वेगवान चेंडू हा सर्वात लहान ५०० मिमी ट्रॅकवर असेल असे आम्हाला वाटले होते का? आमची अंतर्ज्ञान आम्हाला अपयशी ठरली. इथे तसे नाही. अंतिम रेषेत ती तिसऱ्या स्थानावर आहे. आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे ते खरे आहे.

सर्वात वेगवान बॉल हा एक आहे जो चक्रीय मार्गाने फिरतो, जरी त्याचा मार्ग 550 मिलीमीटर आहे आणि दुसरा तो आहे जो वर्तुळाच्या एका भागावर फिरतो. हे कसे झाले की सुरुवातीच्या टप्प्यावर सर्व चेंडूंचा वेग सारखाच होता? सर्व चेंडूंसाठी, समान संभाव्य उर्जा फरक गतीज उर्जेमध्ये रूपांतरित झाला. समाप्तीच्या वेळेत फरक कुठून येतो हे विज्ञान सांगेल.

तो बॉलच्या या वर्तनाचे डायनॅमिक कारणांद्वारे स्पष्टीकरण देतो. चेंडू काही विशिष्ट शक्तींच्या अधीन असतात, ज्याला प्रतिक्रिया शक्ती म्हणतात, ट्रॅकच्या बाजूने बॉलवर कार्य करतात. प्रतिक्रिया शक्तीचा क्षैतिज घटक, सरासरी, सायक्लोइडसाठी सर्वात मोठा असतो. हे त्या चेंडूचे सर्वात मोठे सरासरी क्षैतिज प्रवेग देखील कारणीभूत ठरते. हे एक वैज्ञानिक सत्य आहे की गुरुत्वाकर्षणाच्या घामाच्या कोणत्याही दोन बिंदूंना जोडणाऱ्या सर्व वक्रांपैकी सायक्लोइडचा पडण्याचा काळ सर्वात कमी असतो. आपण भौतिकशास्त्राच्या एका धड्यात या मनोरंजक प्रश्नावर चर्चा करू शकता. कदाचित हे भयानक पृष्ठांपैकी एक बाजूला ठेवेल.