Piões para projetos de ciência

A complexidade surpreendente de piões ajuda os alunos a entender matemática e ciências.

Simples, mas desafiador, piões tem uma história que remonta 4.000 anos, ao Egito antigo. Professores, estudantes e cientistas maravilhar-se com a demonstração deste pequeno brinquedo de teorias complexas e conceitos abstratos em engenharia, física, ciências da terra e até mesmo biologia. Momentum, a inércia, massa, precessão giroscópica, fricção e energia tornam-se claras através da experimentação de um pião.

Diretrizes do Projeto Ciência

  • Um projeto de ciência abrangente inclui uma questão de pesquisa, hipótese, processo, resultados e conclusão. Para começar, você precisa fazer algumas perguntas, tais como "Como é que isso funciona?" e "O que vai acontecer se eu mudar uma coisa e manter as outras condições do mesmo?" Você, então, prever os efeitos das mudanças, olhando a condições e pensar como um cientista. Depois de experimentar para ver resultados diferentes, você observar e registrar seus resultados.

Cores primárias

  • Um projeto de ciências fácil sobre as cores primárias aditivas atribui um gráfico de pizza - com pelo menos três triângulos de tamanhos iguais em verde, vermelho e azul - a superfície da parte superior. (Isso é diferente do que as cores primárias para pigmentos, que são vermelho, amarelo e azul.) Quando o topo gira em sua velocidade mais rápida, você vê um brilho de branco em vez de cores distintas. Para um projeto de ciências, você pode usar as cores do arco-íris, e demonstrar como as cores se misturam e o reflexo da luz que vem deles. Além disso, tentando mais padrões de cores, redemoinhos do preto e branco, e padrões diferentes podem responder à pergunta, "Isso muda o efeito sobre o olho humano?"

Massa



  • Se você manipular a massa de um pião, você vai conseguir resultados diferentes para a força e longevidade de rotação da parte superior. Um projecto ciência pode adicionar mais peso na parte inferior do topo ou perto do perímetro, o uso de materiais tais como massa de modelar ou anilhas. Seu projeto iria responder à pergunta, "Como isso afeta o spin, e por quê?"

    Se colocar a mesma quantidade de peso no topo de fiação, mas movê-lo progressivamente longe do perímetro, irá notar inércia menos de rotação perto do centro, devido à inércia de rotação depende não só da massa do pião mas também na localização da massa. Você também pode explorar a energia cinética e potencial relacionado com a fricção que faz com que o topo para retardar e eventualmente parar.

Engenharia, Física e Tecnologia

  • Como parte do Math encadernado ascendente eo programa Ciência em agosto de 2010, os alunos do ensino médio em Georgetown, Delaware, usou o departamento de tecnologias de engenharia em Delaware Technical & Community College para construir o pião mais eficiente. Como um projeto de três partes, você pode elaborar sobre os conceitos de física aplicada de peso, centro de gravidade e inércia de rotação. Para construir um pião, você vai experimentar com vários materiais - tais como o alumínio, papelão, argila, espuma, madeira ou até mesmo um disco compacto - e comparar o efeito sobre a rotação da parte superior. Os alunos Vinculadas ascendentes usou um desenho assistido por computador, ou CAD, programa para fazer um modelo 3-D de seu superior.

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