https://frosthead.com

Μάθηση σχετικά με τους μαγνήτες, την ηλεκτρική ενέργεια και την επιτάχυνση στο πάρκο ψυχαγωγίας

Αφού ανέφερα τον διαγωνισμό σχεδίασης Six Flags America Roller Coaster Design, νωρίτερα αυτό το μήνα, έλαβα μια πρόσκληση για την Ημέρα Φυσικής στο πάρκο ψυχαγωγίας. Έπρεπε να πείσω τον προϊστάμενό μου ότι δεν είχα την πρόθεση να ταξιδέψω με πατίνια όλες τις μέρες (απίθανο, αφού έφτασα στο δρόμο προς τα πίσω στο μετρό), αλλά στη συνέχεια ήμουν στο πάρκο σε μια ηλιόλουστη και ζεστή βράδυ της Παρασκευής την περασμένη εβδομάδα.

Δύο χιλιάδες μαθητές γυμνασίου (και λίγοι μέσοι μαθητές) βρισκόταν στο πάρκο εκείνη την ημέρα. Οι δάσκαλοί τους είχαν στη διάθεσή τους ένα εκτενές βιβλίο δραστηριοτήτων για τα παιδιά - όπως ο υπολογισμός της επιτάχυνσης του λεωφορείου στο δρόμο προς το πάρκο, ο καθορισμός των γωνιών πτήσης στο Flying Carousel και ο υπολογισμός της ισχύος που χρησιμοποιήθηκε για να οδηγήσουν τους μαθητές στην κορυφή ο πύργος της μοίρας. Φυσικά, υπήρχαν και πολλές δραστηριότητες που σχετίζονται με τον περιπατητή. Και υπήρχαν ακόμη οδηγίες για το πώς να φτιάξετε ένα μετρητή δύναμης (και, κυρίως, πώς να το καταλάβετε).

Στο πάρκο, φοιτητές από την Εταιρεία Φοιτητών Φυσικής και υπάλληλοι της Αμερικανικής Φυσικής Εταιρείας ήταν στη διάθεσή τους για διαδηλώσεις των εννοιών της φυσικής, όπως η κυματική κίνηση, η διατήρηση της ενέργειας και η βαρύτητα. Έμαθα πώς να φτιάξω ένα απλό κινητήρα με μπαταρία, καρφί, μαγνήτη νεοδυμίου και σύρμα.

Αλλά οι επτά κυλιόμενες σούβλες και άλλες βόλτες ήταν η πραγματική διασκέδαση. Οι μαθητές μπορούσαν να φορέσουν ένα γιλέκο με επιταχυνσιόμετρο που θα παρακολουθούσε πόσο γρήγορα κινούνταν σε τρεις άξονες (x, y και z, πλάι-πλάι, πάνω-κάτω, και προς τα εμπρός και προς τα πίσω). Μόλις βγει από τη βόλτα, τα δεδομένα θα μεταφορτωθούν σε φορητούς υπολογιστές και ένα πρόγραμμα που ονομάζεται Data Studio που θα γράφει τη διαδρομή τους. Είχα δει παρόμοια γραφήματα πριν (είναι ένα βασικό στοιχείο κατά το σχεδιασμό βόλτων στο Roller Coaster Tycoon, ένα από τα αγαπημένα μου παιχνίδια στον υπολογιστή), αλλά ήμουν λίγο έκπληκτος που τα γραφήματα ήταν πιο ασταθή από αυτά του παιχνιδιού στον υπολογιστή. Δεν θα έπρεπε να είμαι όμως. η πραγματικότητα είναι πάντα πιο περίπλοκη από μια προσομοίωση.

Η αγαπημένη μου γεμάτη στιγμή του πρωινού, όμως, ήταν η εξήγηση που έλαβα για το τρενάκι του Joker's Jinx, το μόνο πινακίδα προαγωγής στο Six Flags America. Απολάμβανα την περιπέτεια από καθαρά αισθητική άποψη - ο πράσινος και πορφυρός χρωματισμός ήταν εντυπωσιακός, και τα αυτοκίνητα έκαναν έναν υπέροχο ήχο wooshing σε αντίθεση με οποιοδήποτε από τα άλλα. Ο Becky Thompson-Flagg της Αμερικανικής Φυσικής Εταιρείας μου εξήγησε ότι οι άλλοι κύλινδροι κυλίνδρων παίρνουν αργά τα αυτοκίνητα στην κορυφή ενός μεγάλου λόφου και στη συνέχεια βασίζονται στη βαρύτητα για την επιτάχυνση που θα μετακινήσει τα αυτοκίνητα μέσα στους υπόλοιπους λόφους και βρόχους. Εντούτοις, ένα επαγωγικό καράβι χρησιμοποιεί μαγνήτες και ηλεκτρισμό για επιτάχυνση. (Μια βαθιά εξήγηση για τους γραμμικούς κινητήρες που χρησιμοποιούνται στα κυλινδροφόρα μπορεί να βρεθεί εδώ.) Η βαρύτητα φαίνεται να παίζει ακόμα ένα ρόλο, αλλά το κύριο πλεονέκτημα, όπως το βλέπω, είναι ότι δεν υπάρχει μεγάλη περίοδος αναμονής στην αρχή του βόλτα. Λίγο μετά την απομάκρυνσή σας από την είσοδο, είστε κινητοποιημένοι προς τα πάνω με μεγάλη ταχύτητα από τον γραμμικό κινητήρα.

Οι Six Flags America θα φιλοξενήσουν Μάθημα και Επιστημονική Ημέρα τον Μάιο. Και ενώ μερικοί μαθητές δεν θα πάρουν τίποτα περισσότερο από αυτές τις μέρες παρά ένα κομμάτι διασκέδασης στις βόλτες, ελπίζω ότι τουλάχιστον μερικοί θα επωφεληθούν από τη διασκέδαση που θα έπρεπε να είχαν στις πράξεις της επιστήμης και ίσως να εμπνευστούν για να συνεχίσουν αυτό καθώς μεγαλώνουν.

Μάθηση σχετικά με τους μαγνήτες, την ηλεκτρική ενέργεια και την επιτάχυνση στο πάρκο ψυχαγωγίας