Stroboscope Eksperimenter

Tid flyter . Selv om uttrykk som " øyeblikk til øyeblikk " eller "dag for dag " forsøk på å dele tiden i diskrete deler , det er bare å imøtekomme menneskers oppfatning. Selv om tiden er målt i trinn --- timer , sekunder , nanosekunder --- fortsetter det jevnt, uten divisjon. En stroboscope endrer dette. Den skiller tid i et sett av diskrete intervaller. Dette gjør det til et praktisk verktøy for å undersøke bevegelse. Hvordan en Stroboscope anlegg

En stroboscope er et lys som kan slå av og på veldig raskt. En flash er adskilt fra den neste ved et bestemt , gjentatt tidsintervall . Tidsintervallet er variabel --- du kan gjøre det lengre eller kortere --- og det er vanligvis angitt i form av repetisjon rate. For eksempel, et rep hastighet på 3000 blink pr minutt svarer til et tidsintervall på 1/50 av et sekund mellom blinkene . For å se prinsippet i aksjon , plasser stroboscope så det lyser overflaten av et bord , og rulle en ball over den. Mørkne de andre lysene i rommet , og jevn bevegelse av ballen vil synes å være brutt i små skritt , som ballen er bare synlig i intervaller på 1/50 av et sekund .
Akselerasjon

Du kan rulle ballen utenfor kanten av bordet. Som ballen faller , det akselerert av tyngdekraften . På grunn av dette akselerasjon, i hvert 50. sekund , vil den flytte litt lenger enn det gjorde i den forrige 50 av et sekund . Juster repetisjonsfrekvensenav stroboskopet slik at bildene vises nok til å gjøre den tilsynelatende endring i hastighet , men ikke så mange at det gjør det vanskelig å skille bildet i separate blinker . For eksempel kan du går ned til 10 Hertz , som er 10 blink pr sekund , og illustrerer akselerasjonen av tyngdekraften. Du kan observere i sanntid , eller ta video eller en lang eksponering fortsatt fotografere å gjøre kvantitative målinger .
Vibrasjon

En hamret piano streng skaper høres ved å vibrere . Formen for at vibrasjonen er vanligvis usynlig . Hvis du nøye observere en vibrerende streng, kan du se det er "uklar ", med sine kanter uskarpe ved bevegelse, men det er vanskelig å se hva som bevegelse ser ut. En strobe lys vil gjøre at bevegelse klart. Det er lettere å sette opp et eksperiment med et tett stressede streng enn med et piano , men prinsippet er det samme. Nappe strengen og justere rep rate av stroboscope å "fryse " bevegelsen . Når den er riktig justert , vil strobelys fange strengen hver gang det er i samme posisjon som det gjentar sin vibrasjon , noe som gjør form av bølgen synlig.
Rotation

En av de første programmene av strobelys var til motorer . En motor gjentar sine bevegelser , men så raskt at det menneskelige øyet ikke kan se dem . Når strobe er avstemt til rotasjonshastigheten til motoren, vil posisjonen av motorens deler ved at en del av sin syklus blitt klart . Du kan se hvordan dette fungerer ved å male ett blad av en fan, så justere strobe lys så det blinker når den fargede bladet er bare i en posisjon. Det kan skje hvis viften roterer en gang mellom eksponeringene , men også hvis den roterer to ganger mellom blinker , eller 12 ganger mellom blinker , eller noen annen hel rekke ganger. Hvis du ønsker å måle rotasjonshastighet , må du senke intervallet mellom blinker for å sikre at du er på det høyeste repetisjon sats som fryser bevegelsen.

Hobbyer, spill © (www.northgames.biz)