看样子,在家学习要持续一些时候了,南方的娃子开始每天在各种电子设备前开始了各种网课的学习。这就造成了,不少家长开始担心娃子的眼睛会近视,好吧,我今天更一个让孩子可以自己做,也可以和孩子一起做的实验吧,不光可以可以让孩子短暂离开电子设备的屏,也可以让孩子在休息的同时得到一个不容易理解的知识。
关于简谐振动,我也不记得是高中还是初中学习的了,简谐振动有一个非常见的一个实验是单摆实验,这是一个关于时间的计量的故事。
说的是古时候呀,人们用了各种各样的方法去计量时间,可是这些计量的方法的精度都不怎么样,而且装置也不可靠,理论依据嘛,当然就是经验了。
这个时候,出来一个神人,他就是伽里略,听说他本人却对神不怎么在意,不过,再不在意,要是不是去教堂在那个时代,也许会被教会给烧死,所以,就只有去教堂座着了,那个时候,在教堂里只能够拿圣经在手上,对了,其实那个时候,弄本圣经也是不容易的,因为那个时候的圣经是手抄的,没有印刷本呢。那啥办,神人就是与众不同,他就仔细观察起教堂顶上摆来摆的灯来,不过那个时候的灯不是咱们现在的电灯哈,因为那个时候,连电都没有被人们掌握呢,就这样,经过一些日子的观察,他发现了一个让人惊奇的事情,这些灯的摆动周期与灯的个数、灯的长度、摆动的辐度有固定的规律。于是他回去就自己做了严格的实验来验证自己的想法,从而找到了一个精确度量时间的方法。
哈哈,其实呀,这就是一个像:牛顿与苹果、比萨斜塔丢铁球、阿基米德泡澡、卡文迪许测得引力常数……这些一样,只是一个故事,为的就是让孩子们对这些科学道理感兴趣,当时或者后来的人们编的。
所有的这些实验都是这些大科学家长期思索,精心实验的结果。那我们也开始吧,当然了,我们的实验不精确,但是却同样能够得到相同的规律。
准备一个摆球,为了测量质量对摆的影响,这个摆球最好要能够随意改变质量。所以,我们用了一个小糖盒,在里面装标准的小木块。
通过调整小木块的个数来调整质量。
这个直观,还容易操作。
我们一开始做了一个三米长的摆。这是用两根鞋带做的摆绳,要是有条件,就选细铁丝做这个实验最佳,因为可以减少空气的阻力,同时,还可以减少摆的长度改变,鞋带是有一定的弹性的,不过家里没有铁丝,就用这个也可以。
摆长要用尺量精确一些,其实这只是为了培养孩子做事情的认真习惯。
对摆辐也要精确控制。
用手机上面的秒表计时。改变摆辐……
改变摆长,为了精确测量周期,那么以十个周期为一次计量要比测量一两次好很多,这是减小反应误差的方法。
同一个摆长,我们不光要改变摆辐,还要改变摆球的质量,同样计量十个周期。
仔细观察……
这是我们的得到的结论1。
这是我们得到的结论2。
我们做实验是因为,我学习到了简谐运动。
这本书,比初中书要求要高一些,比高中书要简单一些,不过要是自学的话,这本书显然是比我们的教材要强太多。
这是书上的结论,不过要是只读书的话,对于这个实验,可能就会只有记忆了,我们对于记忆的靠谱程度与开心的做过的实验的效果,我选择通过亲自设计实验得到我们对自然界的认知,而不是去背书。
突然,弯弯在研究简谐振动的时候,发现三角函数里的导数关系,这可是微分非常重要而不容易明白的道理哟,通过物理与数学的结合,可能不光是物理可以通过数学来精确描述,同时物理也可以加深对数学的理解哟。
好吧,这不是一个严格的实验,要仔细研究单摆可以看完我们的实验之后,去看看书,自己要做的话,可以设计得更好。这个实验最重要的就是控制好空气的阻力。
联系客服