Karuselli
Tässä materiaalissa on ohje ja video tehdystä demonstraatiosta sekä siihen liittyviä tehtäviä, joita voidaan hyödyntää fysiikan opetuksen tukena. Demonstraatiossa tutustutaan kulmaliikemäärän säilymiseen pyörimisliikkeessä. Tarkasteltavana on pyörivä karuselli, jonka päällä seisoo henkilö. Karusellin pyöriessä henkilö liikkuu vuorotellen lähemmäs karusellin keskustaa ja kauemmas siitä. Kun henkilö siirtyy lähemmäksi pyörimisakselia (karusellin keskustaa), systeemin hitausmomentti pienenee ja pyörimisnopeus kasvaa. Kun henkilö siirtyy takaisin kohti reunaa, hitausmomentti kasvaa ja pyörimisnopeus pienenee. Ulkoiset vääntömomentit ovat hyvin pieniä, joten systeemin kulmaliikemäärä säilyy lähes vakiona. Henkilön massan siirtyminen lähemmäksi pyörimisakselia pienentää hitausmomenttia. Jotta kulmaliikemäärä säilyisi vakiona, pyörimisnopeuden täytyy tällöin kasvaa. Vastaavasti henkilön siirtyessä kauemmas akselista hitausmomentti kasvaa ja pyörimisnopeus pienenee. Opiskelijat havaitsevat videolta, että karuselli pyörii nopeammin henkilön liikkuessa kohti keskustaa ja hitaammin hänen liikkuessaan takaisin kohti reunaa. Tämä on sama ilmiö, jota esimerkiksi taitoluistelijat hyödyntävät pirueteissaan vetämällä käsiään lähemmäksi vartaloa.
Licence: Creative Commons Attribution Share Alike 4.0 International
Keywords: kulmaliikemäärä, hitausmomentti, kulmanopeus, pyörimisliike, vääntömomentti, pyörimisakseli, karusellit, pyöriminen, demo, demonstraatiot, harjoitus, tehtävät, fysiikka
Activity log
