چگونه برای اندازه گیری فشار با یک تلفن و یک Baggie

گم شده فیزیک آزمایشگاه است ؟ در اینجا سه آزمایش شما می توانید در خانه انجام دهید با یک برنامه رایگان و برخی مسائل روزمره.

نمی شود آن را سرد اگر شما می توانید آزمایش های فیزیک بر روی تلفن خود را بدون نیاز به یک آزمایشگاه کامل از ابزار خاص? در واقع شما می توانید با یک برنامه رایگان به نام PhyPhox. آن را ثبت و ضبط داده ها با استفاده از سنسور در گوشی های هوشمند خود را. شما ممکن است آن را نمی دانم اما خود گوشی شامل یک دسته از عالی سنسور مانند یک شتاب سنج و مغناطیس.

راستش این یک ابزار عالی است. این ایجاد شده توسط برخی افراد در RWTH آخن دانشگاه در آلمان است. آنها همچنین باید یک لیست کامل از آزمایش های شما می توانید در خانه انجام دهید مانند تبدیل گوشی شما را به یک سونار برای اندازه گیری سرعت صوت. و یا قرار دادن آن در یک سالاد عنکبوتی که تار میتند به مطالعه حرکت دایره ای. و یا حرکت آن را در یک رشته به استخراج ثابت گرانشی.

من تصمیم گرفتم سعی کنید این یکی با استفاده از گوشی و فشارسنج به مطالعه فشار است. در اینجا راه اندازی:

  • مجموعه ای از تلفن خود را به نمایش فشار اتمسفر.
  • قرار دادن آن در کیسه های پلاستیکی مهر و موم شده با برخی از هوای اضافی در آن وجود دارد.
  • محل, مربع, مقوا در بالا و یک سیب در بالای آن است.
  • ضبط فشار خواندن.

در اینجا چیزی است که این ممکن است مانند نگاه. به جای یک سیب من قرار 55 گرم وزن در بالای برخی از آجر لگو. ایده این است که وزن باعث افزایش فشار هوای داخل کیسه و شما می توانید اندازه گیری تفاوت با تلفن. خوب!

phone in a plastic bag with a lego and metal tool on top
عکس: Rhett Allain
یک, در خانه, فشار سنج

در حال حاضر برای یک سوال: فرض کنید شما با استفاده از یک مقوا کوچکتر مربع (یا کمتر بلوک های لگو) به طوری که وزن این است که فشار در یک منطقه کوچکتر است. خواهد فشار در کیسه بود: (الف) همان (ب) بزرگتر یا (c) کمتر از با مربع بزرگ?

پیش بروید و فکر می کنم در این مورد. بحث در مورد پیش بینی خود را با دوستان خود. این سرگرم کننده خواهد بود. خوب آماده اید ؟ اجازه دهید به بیش از برخی از فیزیک. آنچه که فشار در واقع ؟ ما می توانید آن را شبیه به این:

P equals F over A
تصویر: Rhett Allain

این می گوید فشار است فقط نیرو (F) در واحد سطح (یک). اگر نیروی اندازه گیری شده در newtons و منطقه در متر مربع و سپس فشار خواهد بود در واحد N/m2است که به نام پاسکال. اما شما می توانید با استفاده از واحد های دیگر هم مانند پوند در هر اینچ مربع یا اتمسفر (1 atm حدود 105 pascals).

همانطور که می بینید, اگر این توده در بالای کیسه باقی می ماند همان طوری که نیروی گرانشی F بدون تغییر است اما این منطقه کاهش می یابد و سپس فشار را افزایش می دهد. این است که حلال است ؟ این چیزی است که در مورد این آزمایش شما می توانید نتایج خود را.

شما می تواند استفاده از آن را به عنوان یک مقیاس ؟

در حال حاضر چگونه در مورد چیزی بیشتر پیچیده است ؟ با توجه به رابطه بین جرم در بالا و فشار هوا در داخل می تواند به شما استفاده از این فشارسنج-در-یک-کیسه های setup برای اندازه گیری جرم چیزی ؟ من فکر می کنم آن کار خواهد کرد. (از لحاظ فنی آن را اندازه گیری وزن جسم است نه جرم است.) در اینجا چیزی است که من قصد دارم به انجام:

  • شروع با فقط لگو پلت فرم در بالا و ضبط فشار.
  • محل یک شی جدید از ناشناخته وزن در بالا.
  • رکورد جدید فشار است. این تغییر در فشار ما می خواهیم.
  • بعدی را Lego پلت فرم کوچکتر و تکرار.

شاید این کمک خواهد کرد که اگر من بازنویسی فشار معادله مثل این:

P equals F time over over A
تصویر: Rhett Allain

اگر من طرح فشار بر روی محور عمودی و 1/یک روی محور افقی و سپس این باید نگاه درست مثل معادله یک خط با زور به عنوان شیب. OK—بیایید آن را انجام دهد. آه صبر کنید! آنچه در مورد این منطقه از لگو پلت فرم ؟ در این مورد من با استفاده از چند آجر از همان اندازه (0.96 x 3.18 سانتی متر) به طوری که من فقط می تواند حذف آجر و کاهش سطح منطقه شناخته شده مقدار. بله قطعات لگو بسیار یکنواخت در اندازه.

Hmm … بود که طرح من اما آن کار نمی کند. فشار در کیسه باید افزایش می دهد زمانی که من تعویض در کوچکتر لگو پلت فرم, اما آن را نمی. در واقع من فکر می کنم من کیسه ممکن است نرسد. مهم نیست که این آزمایش را برای شما به در خانه انجام دهید. ببینید اگر شما می توانید آن را به کار.

شما باید یک طرح از فشار در مقابل 1/یک عنوان نسبتا خط راست با یک مثبت شیب. شیب این خط خواهد بود که وزن جسم در newtons. پس از آن در سطح زمین می تواند تقسیم این قدر از میدان گرانشی (9.8 N/kg) به جرم.

بله در تئوری شما باید قادر به پیدا کردن جرم یک جسم با یک تلفن و یک کیسه—شما ممکن است فقط نیاز به یک بهتر ،

چگونه در مورد یک دما سنج?

در اینجا یکی دیگر را امتحان کنید. شما می توانید با استفاده از فشارسنج برای اندازه گیری درجه حرارت ؟ که ممکن است صدای دیوانه اما در اینجا ایده من: اگر شما با قرار دادن گوشی در یک (امیدوارم) کیسه مهر و موم شده و سپس شما می توانید اندازه گیری فشار از یک مقدار ثابت گاز. در حال حاضر چه اتفاقی می افتد اگر شما افزایش دمای هوا در کیسه? بله فشار باید افزایش یابد. شما می توانید این دما و فشار رابطه در قانون گاز ایده آل (فیزیک نسخه):

P times V equals N times kelvin times T
تصویر: Rhett Allain

در این بیان, P است که فشار و V حجم گاز است. در سمت راست N تعداد مولکول ها در گاز k است ثابت بولتزمن و T درجه حرارت است. اگر کیسه مهر و موم شده است تنها فشار و درجه حرارت می توانید تغییر دهید—همه چیز ثابت است. پس باز هم وجود یک رابطه خطی بین فشار و دما.

می گویند ما اندازه گیری فشار و دما در برخی از زمان و سپس با افزایش دما. سپس زیر باید درست باشد:

p over t equals p2 over t 2
تصویر: Rhett Allain

همه من نیاز به انجام است برای اندازه گیری فشار در کیسه در دمای اتاق. بیایید می گویند آن را 295 کلوین. پس از آن به دما در هر زمان بعد خواهد بود:

T 2 equals P 2 times T 1 over P 1
تصویر: Rhett Allain

برای بررسی این ایده شما نیاز به قرار دادن یک دماسنج در کیسه قرار داده و سپس آن را در زیر یک لامپ حرارتی آن است. طرح متوسط در مقابل فشار باید دوباره یک خط راست است. البته این فرض دو چیز است: اول این که گاز عمل می کند مانند یک گاز ایده آل. دوم که خود را احمق کیسه پلاستیکی نیست و نشت. در اینجا چیزی است که من زمانی که من سعی کردم آن را.

وای که کار نمی کند یا نه. به نظر می رسد مانند فشار در حال افزایش بود به عنوان آن را باید تا حدود 30° C و سپس آن را فقط فرو ریخت. من قصد دارم به سرزنش کیسه دوباره. این امکان وجود دارد که از آن بر خاست بزرگتر نشت وجود دارد. در زمان عادی من می خواهم به خرید برخی از های مختلف کیسه های پلاستیکی, بنابراین من می تواند پست نتایج بهتر برای شما. اما … هیچ.

هنوز هم این را نشان می دهد تنوع بی پایان از آزمایش های فیزیک شما می توانید در خانه انجام دهید فقط با گوشی خود را. آن را امتحان کنید و اجازه دهید من می دانم چه نتایج: از شما پیدا کردم!


بزرگ تر سیمی داستان
  • ویرانگر کاهش درخشان جوان coder
  • استفان ولفرام شما را دعوت به حل فیزیک
  • باهوش رمزنگاری می تواند به حفاظت از حریم خصوصی تماس-برنامه ردیابی
  • همه چیز شما نیاز به کار از خانه مانند یک حرفه ای
  • سلامتی اثرگذارندهها فروش وعده های دروغین به عنوان بهداشت ترس افزایش می یابد
  • 👁 چرا نمی توانید AI درک علت و اثر ؟ به علاوه: دریافت آخرین اخبار AI
  • 🏃🏽♀️ می خواهید بهترین ابزار برای دریافت سالم است ؟ ما را بررسی کنید دنده تیم میدارد برای تناسب اندام بهترین انتقالها دنده در حال اجرا (از جمله کفش و جوراب) و بهترین هدفون

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.detny.im

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>