Stroboscoop Experimenten
Tijd stroomt . Hoewel uitdrukkingen als 'moment - to- moment " of " dag tot dag " poging om de tijd te verdelen in verschillende onderdelen , dat is alleen maar om de menselijke waarneming tegemoet . Hoewel de tijd wordt gemeten in stappen --- uren , seconden , nanoseconden --- het laten verlopen , zonder verdeling . Een stroboscoop verandert dat . Het scheidt tijd in een reeks discrete intervallen . Dit maakt het een handig hulpmiddel voor het onderzoeken beweging . Hoe een stroboscoop werkt
Een stroboscoop is een licht dat aan en uit zeer snel kan veranderen . Een flits wordt gescheiden van de volgende door een specifieke herhaalde tijdsinterval . Het tijdsinterval is variabel --- je kunt het langer of korter te maken --- en het is meestal in termen van herhaling tarief vermeld. Bijvoorbeeld , een rep snelheid van 3000 flitsen per minuut overeen met een tijdsinterval van 1 /50 seconde tussen flitsen . Aan het principe in actie te zien , plaatst u de stroboscoop , zodat het licht op het oppervlak van een tafel , en rolt een bal over het. Donkerder de andere lichten in de kamer , en de vloeiende beweging van de bal zal verschijnen om te worden opgesplitst in kleine stappen , als de bal is alleen toegankelijk met een interval van 1 /50 van een seconde .
Acceleration
U kunt rolt de bal van de rand van de tafel . Als de bal valt , het is versneld door de zwaartekracht . Door deze versnelling , in elk 50 seconde , zal het iets verder dan in de vorige 50ste seconde verplaatsen . Stel de herhalingsfrequentie van het flitslicht dus genoeg beelden lijken de snelheidsverandering zichtbaar te maken , maar niet zoveel om het moeilijk maken om het beeld te onderscheiden in afzonderlijke knippert . Zo kunt u beneden naar 10 Hertz , die 10 flitsen per seconde , en illustreren de versnelling van de zwaartekracht . Kunt u zien in real -time , of neem video of een lange blootstelling nog steeds te fotograferen om kwantitatieve metingen doen .
Vibration
Een gehamerd pianosnaar creëert geluid door te trillen . De vorm van deze trillingen gewoonlijk onzichtbaar . Als je goed observeren van een trillende snaar , kun je zien dat het ' fuzzy ', met de randen wazig door beweging , maar het is moeilijk om te zien wat die beweging lijkt . Een stroboscoop licht zal die beweging duidelijk maken . Het is makkelijker om het opzetten van een experiment met een strak gespannen touw dan met een piano , maar het principe is hetzelfde . De snaar en pas de rep snelheid van de stroboscoop te "bevriezen " van de beweging. Wanneer goed afgesteld , zal het flitslicht de string elke keer is het in dezelfde positie vast te leggen als het een herhaling zijn trillingen , waardoor de vorm van de golf zichtbaar .
Rotation
Een van de eerste toepassingen van stroboscopisch licht was om de motoren . Een motor herhaalt zijn bewegingen , maar zo snel dat het menselijk oog ze niet kan zien . Wanneer de flitser is afgestemd op de rotatiesnelheid van de motor , de positie van de onderdelen van de motor op dat deel van de cyclus duidelijk . U kunt zien hoe dit werkt door het schilderen van een blad van een fan , dan is het aanpassen van de stroboscoop , zodat het knippert wanneer het gekleurde blad is slechts in een positie. Dat zou kunnen gebeuren als de ventilator draait eenmaal tussen blootstelling , maar ook als het twee keer roteert tussen flitsen , of 12 keer tussen flitsen , of een ander geheel aantal keren . Als u wilt dat de snelheid van de rotatie te meten , moet je de interval tussen flitsen verlagen om ervoor te zorgen dat je op het hoogste herhalingsfrequentie dat de beweging bevriest .