No Image
- امروز: 12-06-1393
No Image
No Image
آموزشگاه اندیشمند


دریافت آخرین اخبار سایت



تفنگ گاوس

تفنگ گاوس

این وسیله‌ی ساده، از یکسری واکنش زنجیره‌ای مغناطیسی استفاده می‌کند تا ساچمه‌ای را با سرعت زیاد به سمت هدف شلیک کند. این وسیله‌ی ساده که در زمان کوتاهی می‌توان آن را ساخت و درک و توصیف آن نیز خیلی ساده است. با این حال از دیدن آن لذت می‌برید.

تفنگ گاوس

وسایل مورد نیاز

وسایلی که برای این کار می‌خواهید ساده است. ما به یک خط‌کش چوبی نیاز داریم که در بالای آن شیاری وجود داشته‌باشد تا ساچمه‌ها روی آن به راحتی بغلتند. البته یک تکه‌چوب یا آلومینیوم یا برنج (که روی آن شیار است) نیز برای این کار مناسب است. ما از خط‌کش استفاده کرده‌ایم زیرا به راحتی می‌توان آن را در خانه، مدرسه یا فروشگاه تهیه نمود. به مقداری نوار چسب محکم نیاز داریم. البته هر نوع چسب نواری را می‌توان استفاده نمود حتی لنت‌برق نیز می‌تواند در این پروژه به خوبی استفاده شود.

ما به چهار آهن‌ربا نیاز داریم. تقریباً هر آهن‌ربایی برای این کار مناسب است اما آهن‌ربای قوی‌تر باعث شلیک سریع‌تر ساچمه‌ها می‌شود. در اینجا ما از آهن‌ربای فوق قوی ننودیمیوم استفاده کرده‌ایم. این آهن‌رباها فوق‌العاده قوی هستند.

تنها ابزار مورد نیاز چاقوی تیز برای بریدن چسب است.

تفنگ گاوس

 

 

ابتدا آهن‌ربای اول را در موقعیت 2.5 اینچی (8 سانتی‌متر) انتهای خط کش قرار داده و با نوار چسب آن را بچسبانید. فاصله‌ها تقریباً اختیاری است. ما می‌خواهیم تمام آهن‌رباها را روی خط‌کش 30 سانتی‌متری نصب کنیم. بعداً اثر فاصله را در عملکرد تفنگ تجربه کنید.

تفنگ گاوس

 

 

 

به کمک چاقو بخش اضافی نوار چسب را ببرید. مراقب باشید! زیرا چاقو به شدت به آهن‌ربا می‌چسبد.

 

تفنگ گاوس

 

 

این خیلی مهم است که مانع پریدن آهن‌رباها به سمت هم شوید. آن‌ها از مواد شکننده‌ای (مثل سرامیک) ساخته شده‌اند. با نوار چسب، خط‌کش را موقتاً به میز بچسبانید تا با قرار دادن آهن‌ربای دوم خط‌کش بلند نشود.

به چسباندن آهن‌رباها روی خط‌کش ادامه دهید، حدود 2.5 اینج (8 سانتی‌متر) بین آهن‌رباها فاصله بگذارید.

 

وقتی چهار آهن‌ربا را با نوارچسب چسباندید وقت آن است که تفنگ گاوس را با ساچمه بارگذاری کنید.

تفنگ گاوس

سمت راست هر آهن‌ربا دو ساچمه فولادی قرار دهید. هدفی را سمت راست این وسیله قرار دهید تا ساچمه‌ی آخری (به خیابان یا زیر میز) نیفتد و گم نشود.

برای شلیک تفنگ گاوس، ساچمه‌ی فولادی را روی شیار قرار دهید، سمت چپِ چپ‌ترین آهن‌ربا. اجازه دهید این ساچمه حرکت کند. اگر به اندازه‌ی کافی به آهن‌ربای چپی نزدیک باشد، خودبه‌خود به حرکت در می‌آید و به آهن‌ربا برخورد می‌کند.

تفنگ گاوس

وقتی تفنگ گاوس شلیک می‌شود، خیلی سریع عمل می‌کند به طوری که نمی‌توان گلوله‌ی نهایی را دید. ساچمه‌ی آخری از تفنگ شلیک می‌شود و با نیروی قابل توجهی به هدف برخورد می‌کند. این نمونه‌ی 30 سانتی‌متری طوری طراحی شده تا بتواند گلوله را به حدی سرعت دهد تا بتواند به یک نفر آسیب برساند. اگر دست یا پا را در مقابل آن قرار دهید می‌توانید این موضوع را تجربه کنید.

 

این دستگاه چگونه کار می‌کند؟

وقتی شما اولین توپ را رها می‌کنید، به آهن‌ربای اول برخورد می‌کند. این برخورد با نیروی قابل توجهی صورت می‌گیرد و انرژی جنبشی حاصل از آن را ما "1 واحد" می‌نامیم.

انرژی جنبشی توپ به آهن‌ربا منتقل می‌شود و سپس به توپی که در سمت راست آن تماس دارد و سپس به توپ دومی که با آن در تماس است. انتقال انرژی جنبشی شبیه انتقال انرژی در بازی بیلیارد است، وقتی توپی به توپ دیگر برخورد می‌کند، توپ سفید متوقف شده و توپ دیگر سرعت می‌گیرد.

اکنون توپ سوم با انرژی "1واحد" به حرکت ادامه می‌دهد. اما این گوی به سمت آهن‌ربای دوم حرکت می‌کند. به واسطه‌ی نیروی ربایش آهن‌ربای دوم، گوی سرعت می‌گیرد. وقتی به آهن‌ربای دوم برخورد می‌کند تقریباً سرعت آن دو برابر مرحله‌ی اول است.

گوی سوم به آهن‌ربا برخورد می‌کند و گوی پنجم با انرژی جنبشی "2واحد" شروع به حرکت می‌کند. این گوی در حین نزدیک شدن به آهن‌ربای سوم سرعتش زیاد می‌شود و با انرژی "3واحد" به آن برخورد می‌کند. این باعث می‌شود گوی هفتم به سمت آهن‌ربای آخری حرکت کند. وقتی این گوی به آهن‌ربا برخورد می‌کند انرژی اش به "4واحد" می‌رسد.

حال انرژی جنبشی به توپ آخری انتقال می‌یابد. بدین ترتیب انرژی توپ "4واحد" خواهد بود و با این انرژی به هدف برخورد می‌کند.

در فلش زیرکه  6 فریم از فیلم عملکرد تفنگ گاوس است. هر فریم در مدت 30/1 ثانیه گرفته شده‌است. در فریم اول ساچمه‌ی فولادی شروع به غلتیدن به سمت آهن‌ربای (چسبیده به خط‌کش) می‌کند. در فریم دوم، ساچمه‌ی دوم بین دو آهن‌ربای سمت راستی سرعت می‌گیرد. در فریم سوم ، ساچمه‌ی سوم بین دو آهن‌ربای بعدی به حدی سرعت گرفته که آن را به صورت تار می‌توان دید. این مراحل تکرار می‌شود به طوری که ساچمه‌ها به ترتیب سرعت‌شان دائما افزایش می‌یابد و در نهایت ساچمه‌ی آخری با سرعت زیاد شلیک می‌شود.

 

 



ساخت راکت دو مرحله ی
وسایل لازم: دو لیوان مقوایی یا پلاستیكی، قیچی، بادكنك دراز، پمپ بادكنك، چسب نواری، بادكنك گرد.
 
1- با استفاده از قیچی،‌ به دقت ته یك لیوان مقوایی یا پلاستیكی را ببرید. این به عنوان رابط بین دو مرحله‌ راكت بادكنكی عمل می‌كند.
2- بادكنك دراز را به وسیله‌ی پمپ، باد كنید. سر آن‌را به درون لیوان مقوایی بكشید. این بادكنك،‌ مرحله‌ دوم راكت شماست.
3- دهانه بادكنك دراز را به سمت لبه لیوان تا كرده و آن را به دیواره لیوان چسب بزنید تا همان گونه كه در شكل نشانداده شده مانع خروج هوا شود.
4- بادكنك گرد را به دقت وارد انتهای باز لیوان مقوایی یا پلاستیكی نمایید. این بادكنك مرحله‌ اول راكت شما را تشكیل خواهد داد.
5- بادكنك گرد را باد كنید تا دهانه بادكنك دراز را درجای خود در داخل لیوان محكم كند. دهانه بادكنك گرد را نگه داشته تا هوای داخل آن محفوظ بماند.
چسب را از انتهای بادكنك دراز بكنید. راكت همان گونه كه نشان داده شده‌است، نگه‌دارید و دهانه بادکنک را رها كنید. هوا به سرعت از بادكنك خارج می‌شود و مرحله‌ اول راكت پرتاب می‌شود. سپس بیرون افتاده و مرحله‌ دوم بادكنك را پرتاب می‌كند.
مراحل راكت
راكت ساترن 5 دارای سه مرحله‌ است؛ دو تای اول سفینه را از جو خارج می‌كند. مرحله‌ی‌ سوم آن‌را به سمت مدار سوق داده و سپس به آن یك نیروی اضافی وارد كرده تا سفینه را در مسیر خود به سمت ماه بفرستد.


سنتور چوبی

سنتور چوبی در اركسترها و موسیقی های بسیاری از كشورها شنیده می شود. نام انگلیسی این وسیله زیگلوفون است كه از كلمه یونانی (به معنی صدای چوب) برگرفته شده است. این وسیله از یك ردیف میله چوبی تشكیل شده كه می تواند بر اثر ضربه آزادانه نوسان كند. هر میله بسته به اندازه و وزنش آهنگ متفاوتی را به صدا در می آورد، زیرا میله سبك سریع تر از میله سنگین نوسان می كند و صدای بم تری را تولید می كند. یك سنتور چوبی بسازید كه بتواند ٨ صدای اصلی ر ایجاد كند. شما بك كمك دو طبال می توانید آهنگ مورد علاقه تان را بنوازید.

توصیه می شود برای این فعالیت پژوهشی اولیاء محترم نیز كمك كنند.
آنچه شما نیاز دارید:
نوار چوبی به ابعاد ٣*٨سانتیمتر، خط كش، دو میله نوك تیز كه بتوان محكم به چوب پنبه وصل نمود، پایه چوبی به ابعاد ١*٣٠*٤٠ سانتیمتر، اره برش، میخ ٣ سانتیمتری، چكش، سنباده، كش حلقه ای، گیره رو میزی، خمیر مجسمه سازی، دو چوب پنبه سوراخ دار
١- دو خط اریب (همانند شكل الگوی زیر) بر روی پایه چوبی بكشید. به كمك چكش، ٩ میخ به فاصله ٤.٥ سانتیمتر از یكدیگر بر روی پایه نصب كنید
٢- روی هر ردیف از میخ ها یك حلقه كش بیاندازید. آنها را تا نیمه میخ بالا آورده و آنقدر بكشید تا بتواند نوارهای چوبی (به عرض ٣ سانتیمتر) را نگه دارد.
٣- به كمك اره نوارهای چوبی را به طول های داده شده در شكل زیر ببرید. آنها را بین میخ ها (روی كش ها) قرار دهید.
٤- به كمك سنباده لبه های چوب پنبه را صاف كنید. چوب پنبه ها را به انتهای میله های چوبی وصل كنید تا دو طبال بدست آید.
٥- با طبال ها یك آهنگ متعارف بنوازید. آنها بایستی صدا های اصلی را تولید كنند. اگر صدای هر میله چوبی خیلی بم بود، طول آن را (به مقدار كم) با سوهان كوتاه كنید. اگر صدای تولید شده زیر بود، مقدار كمی خمیر مجسمه سازی به زیر آن آن نوار چوبی اضافه كنید.


سیستم آب
شیر آب خانه تان را باز كنید، فوراً آب جریان می یابد. ممكن است آب گرم یا سرد باشد و معمولاً به اندازه كافی خالص است كه بتوان آشامید. آب از یك مخزن، مثل دریاچه، رودخانه، چشمه یا چاه، نشأت می گیرد و معمولاً قبل از رسیدن به خانه شما تصفیه می شود، و از طریق لوله های زیر زمینی منتقل می گردد. ممكن است آب مستقیماً به شیر آب سرد خانه تان فرستاده شود، یا ابتدا در مخزنی ذخیره شده و سپس به شیرها منتقل گردد. یك آب گرمكن (كه با گاز، زغال، برق یا خورشید كار می كند) آب را گرم نموده و پس از آن به شیر آب گرم خانه تان منتقل می گردد.
 
از برج آب تا شیر
معمولاً آب از یك مخزن آب نزدیك (كه در ارتفاع بالاتری نسبت به منزل شما قرار دارد) تأمین می شود. نیروی گرانش زمین باعث جریان یافتن آب به سمت پایین در لوله ها می شود و بدین ترتیب در آب انبار یا مخازن زیر سقفی ذخیره می گردد. هرگاه شما شیر آبی را باز می كنید، آب (به وسیله لوله ها) از مخزن به شیر منتقل می گردد. مخازن ذخیره سازی آب (در منازل) یك شیر شناور دارند كه اجازه نمی دهد آب از یك حد معینی بیشتر پر شود، به عبارت دیگر از سر ریز شدن آب جلوگیری می كند. مدلی از این سیستم را بسازید.
توصیه می شود برای این فعالیت پژوهشی اولیاء محترم نیز كمك كنند.
 
آنچه شما نیاز دارید:
اره، ٣٠ سانتیمتر لوله پلاستیكی انعطاف پذیر، چسب، شیری كه به لوله خوب محكم شود، بادكنك بلند، قیچی، میله سیخی، گریس، چسب نواری، گیره رو میزی، سوهان گرد، دریل و مته ٣ و ٨ میلیمتری، میله چوبی به طول ٣٥ میلیمتر و قطر ٨ میلیمتر، سه بطری ٥ لیتری با مقطع مربع، سه جعبه بزرگ برای نگه داشتن بطری ها، خط كش فلزی، اره، چوب چندلایه به ابعاد ٠.٥*٦*١٦ سانتیمتر، تكه چوب به ابعاد ٠.٥*٢.٥*٦.٥ (با یك سوراخ ٨ میلیمتری به فاصله ١.٥ سانتیمتر از گوشه آن)، توپ پلاستیكی تو خالی به قطر ٨ سانتیمتر
١- بالای بطری را بردارید. این تكه قسمتی از شیر است و زیر مخزن قرار می گیرد. همانند شكل زیر، سوراخ هایی در قسمت شیر (برای لوله ها) ایجاد كنید. شیاری در زیر سوراخ ایجاد كنید.
سوراخ هایی برای میله و شكافی برای چوب چندلایه ایجاد كنید. 
٢- سر یك بطری دیگر را بریده و دور بیاندازید تا مخزن آب ایجاد گردد. سوراخی به اندازه لوله در نزدیكی پایین مخزن ایجاد كنید. قسمت مستطیل شكل از بطری سوم ببرید تا آب انبار ساخته شود. در طرف دیگر آب انبار و در نزدیكی درب آن، سوراخی ایجاد كنید.
٣- گردن یك بادكنك بلند را بریده تا یك لوله لاستیكی ساخته شود. یك لوله ١٠ سانتیمتر در هر طرف لوله لاستیكی فرو كنید و با نوار چسب محكم كنید. حدود ٤ سانتیمتری از میانه لوله لاستیكی (بادكنكی) را آزاد بگذارید تا همانند شیر عمل كند.
٤- به كمك مته ٣ میلیمتری سوراخی در میله چوبی (به فاصله ٥ میلیمتر از یك طرف آن) ایجاد كنید. این طرف میله چوبی همانند لولا عمل می كند. یك سوراخ ٨ میلیمتری در یك طرف توپ ایجاد كنید، سپس توپ را به طرف دیگر میله چوبی بچسبانید.
٥- دو پخ ٤٥ درجه روی تكه چوب ایجاد كنید (روی طرفی كه از سوراخ دور است). میله چوبی را از سوراخ عبور دهید. چوب را به میله بچسبانید (به فاصله ٥ سانتیمتر از طرف لولایی آن). در ضمن سعی كنید طرف پخ خورده موازی سوراخ میله چوبی باشد.
٦- شیر را از سوراخ های قسمت شیر عبور دهید به طوری كه لوله لاستیكی داخل بطری قرار گیرد. میله چوبی را به شكل لولا نصب كنید (به وسیله میله ای كه از سوراخ میله چوبی عبور كرده). بدین ترتیب، تكه چوب پخ خورده می تواند روی شیر اثر بگذارد.
٧- تخته چوب چندلایه مستطیلی را از شكاف های قسمت شیر عبور دهید. اگر شما توپ روی میله چوبی را بلند كنید، بایستی قسمت پخ خورده چوب بتواند لوله لاستیكی را روی تخته چوب فشرده كند (قبل از آنكه میله چوبی به بدنه بطری گیر كند)
٨- طرف آزاد لوله پلاستیكی (كه دور از توپ است) را وارد سوراخ مخزن كنید. با فشار شیر را به انتهای لوله ١٠ سانتیمتری وارد كنید. طرف دیگر این لوله را وارد آب انبار كنید. بررسی كنید تمام اتصالات آب بندی باشند. سپس شیر را ببندید.
٩- مخزن را روی جعبه ٣٨ سانتیمتری قرار دهید و قسمت شیر را روی جعبه ٣٠ سانتیمتری بگذارید. آب انبار را روی جعبه كوچكی قرار دهید به طوری كه توپ داخل مخزن باشد و ظرف سینك زیر شیر قرار گیرد.
١٠- آب از مخزن به سمت آب انبار جریان می یابد، و در نتیجه توپ شناور بالا می آید. چوب پخ خورده به سمت لوله لاستیكی بالا می آید، و آن را تحت فشار قرار می دهد. هنگامی كه آب انبار پر می شود لوله لاستیكی به حدی فشرده می شود كه دیگر اجازه عبور آب را نمی دهد.
١١- وقتی عبور آب از مخزن به آب انبار متوقف شد شیر را باز كنید تا سینك پر شود. در این هنگام سطح آب پایین می آید و در نتیجه شیر برای پر كردن مجدد آب انبار باز می شود.
تصفیه آب
تجهیزات آب و فاضل آب ابتدا رسوبات را از آب پالایش می كنند، سپس بوسیله باكتری ها مواد آلوده را از آب پاك می كنند.


No Image
No Image No Image No Image
No Image
 کلیه حقوق وب سایت متعلق به موسسه علمی اندیشمند می باشد
دفتر مرکزی : خیابان فاطمی ، ضلع شرقی سازمان آب ، نبش خیابان دائمی ، پلاک 178 ، طبقه اول
تلفن : 88976077 - 88976078

contact Ins. : andishmand.tizhooshan@gmail.com


No Image
No Image No Image No Image


...Loading