ایده ی برگزیده فیزیک

نهمین دوره ی پروژه های دانش آموزی تبیان

نهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نموده اند. همچون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدر دانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.

نام ایده:  حفظ تعادل یا استفاده از ژیروسکوپ

نام ارایه دهندگان: سیده نادیه امامی رضوی - تانیا طهران چی

زمینه و نوع پروژه: فیزیک - عملی

درجه سختی: دشوار

هدف این پژوهشگران ساخت وسیله ای با استفاده از ژیروسکوپ برای افزایش تعادل اجسام می باشد.

در تمام وسایل حركتی، اطلاع از موقعیت و زاویه جسم و سرعت زاویه ای آن امری ضروری است. چرا كه بدون اطلاع از وضعیت جسم، كنترل آن به سمت هدف غیر ممكن بوده و امری محال به نظر می‌رسد. ژیروسکوپ وسیله‌ای برای اندازه گیری و یا حفظ جهت می‌باشد که از اصل بقای تکانه ی زاویه‌ای استفاده می‌کند و حرکت تقدیمی دارد.

هم چنین به عنوان شتاب سنج هم مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگر این دستگاه را به گردش در آورید و پایه آن را بگیرید و بلند کنید و دست خود را به چپ و راست و بالا و پایین ببرید و چنانچه دستگاه را کج و حتی وارونه کنید، محور آن را تغییر جهت نداده اید و تا وقتی که دوران می‌کند، همیشه در همان امتدادی است که در شروع حرکت بوده است.

پژوهشگران سعی دارند تا با استفاده از ژیروسکوپ تعادل صندلی‌ها را افزایش دهند تا در شرایطی که صندلی‌های معمولی تعادل خود را از دست می‌دهند، ژیروسکوپ متصل به آن ها باعث حفظ تعادل شود. پیدا کردن راه‌هایی برای افزایش تعادل صندلی و وسایل مختلفی مانند نردبان، اتومبیل، دوچرخه و ... از جمله اهداف پژوهشگران است. برای انجام این طرح ابتدا لاستیک موتور سیکلتی به عنوان جسم دوار تهیه شد و سپس برای افزایش ممان اینرسی لاستیک، درون آن با آب پر شد تا به جرم آن افزوده شود. سپس درون یک قاب فلزی به ابعاد 70* 60 سانتی متر این چرخ جا سازی شد. در ادامه موتور 375 واتی در گوشه ی آن قرار داده شد که لاستیک را بچرخاند. این چرخ توسط بلبرینگی از یک طرف به قاب فلزی و از طرفی دیگر توسط تسمه ای به موتور وصل شده است. در سرعت های بالا چرخ دچار لرزش هایی می شود. به منظور جلوگیری از این اتفاق، بالانس دینامیک در دو محور چرخ انجام شده است. در زیر قاب فلزی، یک جسم کروی قرار داده شد تا هنگام چرخش با سرعت زیاد وسیله، تعادل خود را حفظ کند. این جسم کروی درواقع به عنوان محور دوم وسیله، در هنگام آزمایشات به حساب می آید.

این پروژه توسط پژوهشگران مدرسه فرزانگان (1) انجام شده است.

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان

تهیه و تنظیم: اعظم اژدری

مطالب مرتبط:

ایده های برگزیده زیست شناسی هشتمین دوره ی پروژه های دانش آموزی تبیان

ایده های برگزیده زیست شناسی هشتمین دوره ی پروژه های دانش آموزی تبیان

ایده های برگزیده فیزیک هشتمین دوره ی پروژه های دانش آموزی تبیان