Comment construire et utiliser un pendule?
Avec quelques fournitures, vous pouvez construire et utiliser votre propre pendule pour essayer différentes expériences et voir comment la physique d'un pendule fonctionne.
Un pendule est un appareil qui utilise la gravité pour balancer un poids d'avant en arrière. En raison de leurs oscillations cohérentes et mesurables, ou oscillations comme on les appelle, les balanciers sont utilisés depuis des centaines d'années pour garder le temps. Une partie de la beauté d'un pendule est sa simplicité. Avec quelques fournitures, vous pouvez construire et utiliser votre propre pendule pour essayer différentes expériences et voir comment la physique d'un pendule fonctionne.
Méthode 1 sur 3: faire un pendule simple
- 1Collez un crayon horizontalement sur le dessus d'une table. Posez un crayon sur le côté et utilisez du ruban adhésif transparent pour le fixer fermement à une table. Laisser environ 1 ⁄ 2 po (1,3 cm) du crayon sur le bord. Le crayon ancrera votre pendule et l'empêchera de tomber, alors assurez-vous d'utiliser suffisamment de ruban adhésif pour le fixer et l'empêcher de bouger.
- Testez le crayon en le tapotant avec votre doigt. Il doit rester collé au dessus de la table.
- 2Attachez une boucle d'environ 2,50 cm de diamètre à une extrémité d'une ficelle. Prenez une longueur de corde de 2 à 3 mètres (0,61-0,91 m) et enroulez une extrémité pour former une boucle. La boucle doit s'adapter autour du crayon, mais pas trop serrée ou elle ne se balancera pas correctement. Faites un nœud avec la boucle pour l'empêcher de se défaire.
- Faites glisser la boucle sur le crayon et faites-la glisser pour vous assurer qu'elle n'est pas trop serrée.
C'est le nombre moyen d'oscillations que le pendule effectue à partir de cette distance et à ce poids. - 3Faites un petit crochet de 1 ⁄ 2 po (1,3 cm) avec un fil métallique. Prenez un fil métallique de 5,1 cm (2 po) de longueur et enroulez une extrémité de celui-ci en forme de «J» pour former votre crochet. Le crochet supportera le poids qui fait pivoter le pendule afin de façonner votre crochet afin qu'il soit facile d'y attacher et de retirer les écrous pour modifier le poids du pendule.
- Vous pouvez utiliser des pinces pour enrouler le fil métallique.
- 4Glissez un écrou de 1 ⁄ 4 po (0,64 cm) sur l'extrémité du crochet. Utilisez un écrou métallique standard comme poids pour votre pendule. Le trou au centre fait un écrou idéal pour glisser sur le crochet, et vous pouvez facilement ajouter ou retirer des écrous pour expérimenter avec différents poids. Faites glisser l'écrou sur le crochet afin qu'il ne puisse pas tomber ou glisser lorsque le pendule oscille.
- Ne fermez pas le crochet autour de l'écrou.
Astuce: utilisez des écrous de même taille et de même poids afin de pouvoir essayer de changer le poids pour voir comment cela affecte le balancement du pendule.
- 5Collez un morceau de papier sur un mur ou une table derrière le crochet. Vous pouvez utiliser le papier pour marquer où vous relâchez le pendule à chaque fois afin que vous puissiez voir la façon dont le pendule se comporte et oscille en fonction de l'endroit où vous le relâchez. Collez le papier de manière à ce qu'il soit une toile de fond derrière le crochet avec l'écrou dessus.
- N'importe quel papier de couleur convient, tant que vous pouvez voir les marques de crayon.
Répétez l'expérience 5 fois et trouvez le nombre moyen d'oscillations pour voir comment la longueur de la corde affecte le pendule.
Méthode 2 sur 3: expérimenter le pendule
- 1Tirez le crochet avec l'écrou dessus d'environ 51 centimètres (51 cm). Avant de le relâcher, utilisez votre crayon pour marquer sur le papier collé derrière le pendule d'où vous le relâchez. De cette façon, vous pouvez répéter l'expérience en laissant le pendule partir du même endroit à chaque fois.
- Vous devez avoir un point de publication cohérent pour des résultats précis dans vos expériences!
- 2Relâchez le pendule et démarrez un chronomètre. Lorsque vous relâchez le pendule, comptez le nombre d'oscillations, ou le nombre de fois où il oscille d'avant en arrière, pendant 1 minute. Répétez le processus 5 fois, en libérant le pendule du même endroit sur le papier à chaque fois.
- Laissez le pendule tomber de lui-même; ne le balancez pas et ne le poussez pas.
- Notez le nombre d'oscillations afin de pouvoir calculer une moyenne.
- 3Calculez la moyenne des oscillations. Prenez le nombre d'oscillations à chaque fois que vous avez relâché le pendule, ajoutez-les toutes ensemble, puis divisez le nombre par 5. C'est le nombre moyen d'oscillations que le pendule effectue à partir de cette distance et à ce poids.
Par exemple: si vous relâchez le pendule 5 fois et que le nombre d'oscillations que vous obtenez est de 9, 7, 8, 10 et 7, additionnez tous les nombres pour obtenir 41. Divisez 41 par 5 pour obtenir 8,2 comme un nombre moyen d'oscillations pour cette expérience.
Lorsque le pendule le plus élevé atteint le point où le pendule inférieur a commencé, il a déjà pris une vitesse significative et il ne fera que continuer à accélérer.
Méthode 3 sur 3: tester la physique d'un pendule
- 1Ajoutez un écrou au crochet pour voir quelle différence fait la masse. Ajoutez un deuxième écrou au crochet et ramenez le pendule à l'endroit où vous avez marqué sur le papier la première fois. Lorsque vous relâchez le pendule, démarrez un chronomètre et comptez le nombre d'oscillations pendant 1 minute. Répétez le processus 5 fois, puis calculez votre moyenne.
- Notez la différence dans le nombre d'oscillations et la moyenne entre 1 écrou sur le crochet et 2 écrous sur le crochet.
- Ajoutez un autre écrou et répétez l'expérience pour voir si encore plus de masse affectera les oscillations du pendule.
Spolier: L'ajout de poids change la masse du pendule, mais la masse n'affecte pas le taux de balancement d'un pendule, donc votre nombre moyen d'oscillations devrait être presque le même, quel que soit le poids!
- 2Modifiez la distance pour voir comment elle affecte les oscillations. Revenez à seulement 1 écrou sur le crochet, ramenez la ficelle d'environ 25 centimètres (25 cm) et faites une marque sur le papier collé derrière afin de pouvoir répéter l'expérience à la même distance. Relâchez le pendule et comptez le nombre d'oscillations pendant 1 minute. Répétez le processus 5 fois et calculez une moyenne.
- Vous serez peut-être surpris d'apprendre que la distance (également appelée amplitude) n'affecte pas le taux de swing ou le nombre d'oscillations.
- Essayez à nouveau l'expérience à partir de 13 centimètres (13 cm) et trouvez le nombre moyen d'oscillations pour voir la différence que fait la distance.
- 3Coupez 25 centimètres (25 cm) de la corde pour voir les effets. Faites glisser le regard du crayon et coupez 25 centimètres (25 cm) de ficelle, nouez une autre boucle et remettez-la sur le crayon. Ensuite, ramenez le pendule d'environ 25 centimètres (25 cm) et marquez sur le papier d'où vous le libérez. Répétez l'expérience 5 fois et trouvez le nombre moyen d'oscillations pour voir comment la longueur de la corde affecte le pendule.
- Coupez encore 25 centimètres (25 cm) de corde pour voir la différence que cela fait sur le nombre moyen d'oscillations.
- La longueur à laquelle un pendule est suspendu aide à déterminer la vitesse et la régularité des balançoires, c'est pourquoi des balanciers ont été utilisés pour garder le temps.
- Une longueur de corde d'environ 2-3 mètres (0,61-0,91 m) de long
- 1 morceau de fil métallique de 5 centimètres (5,1 cm) de long
- 3-4 noix de 1 ⁄ 4 po (0,64 cm) de taille
- 1 morceau de papier
- Crayon
- Ruban adhésif
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Questions et réponses
- Il dit que l'amplitude n'affecte pas l'oscillation. Donc, si nous utilisions une corde de 2 mètres de long, elle balancerait le même nombre de fois que si la corde faisait 20 mètres?«L'amplitude» fait référence à la distance à laquelle le pendule a été retiré de sa position de suspension neutre, et non à la longueur de la corde. Quant à savoir pourquoi cela fonctionne, considérez deux balanciers avec la même masse et la même longueur. Tirez l'un plus haut que l'autre et relâchez les deux en même temps. Lorsque le pendule le plus élevé atteint le point où le pendule inférieur a commencé, il a déjà pris une vitesse significative et il ne fera que continuer à accélérer. De cette façon, il peut parcourir la distance restante en moins de temps que le pendule inférieur, et il fonctionne parfaitement pour qu'ils arrivent en position neutre en même temps. Cela signifie qu'ils ont tous les deux la même période et que cette période est indépendante de la position de départ.
- Quel est le type de pendule utilisé pour communiquer avec les fantômes? Y a-t-il un article là-dessus?Oui, plusieurs. Vous pouvez rechercher «Utiliser un pendule pour la divination», «Utiliser un pendule» et «Faire une communication de guide spirituel avec un pendule» dans la barre de recherche du guide, ou rechercher des balanciers dans un moteur de recherche normal pour afficher les résultats.
- Quelle est la masse oscillante à la fin d'un pendule?Cela s'appelle un «bob».
