Questo esperimento dimostra il concetto di centro di gravità e come si collega all'equilibrio.
Materiali:
* Oggetto irregolare (ad esempio, un pezzo di cartone, un blocco di legno con una forma irregolare, un oggetto metallico)
* Corda
* Governate
* Matita
* Peso piccolo (ad esempio una moneta)
* Sporgente (opzionale)
Procedura:
1. Sospendere l'oggetto: Legare un'estremità della stringa all'oggetto e sospenderla da un punto fisso. Lascia che l'oggetto penda liberamente fino a quando non si riposa.
2. Contrassegna la linea a piombo: Usando la matita, contrassegnare la linea verticale in cui la stringa tocca l'oggetto. Questa è la linea di azione della gravità (linea a piombo).
3. Ripeti con diversi punti di sospensione: Sospendere l'oggetto da un punto diverso sull'oggetto e ripetere il passaggio 2. Assicurati di scegliere un punto che non si trova sulla stessa linea del primo punto di sospensione.
4. Identifica il centro di gravità: Il punto in cui le due linee a piombo si intersecano è il centro di gravità (CG) dell'oggetto.
Osservazioni:
* L'oggetto si bilancerà se sospeso dal centro di gravità.
* Se l'oggetto è sospeso da qualsiasi altro punto, non sarà bilanciato e ruoterà fino a quando il CG non sarà direttamente al di sotto del punto di sospensione.
* La posizione del CG potrebbe non essere sempre al centro dell'oggetto, specialmente per oggetti di forma irregolare.
Spiegazione:
Il centro di gravità è il punto in cui si considera l'intero peso di un oggetto. Quando un oggetto è bilanciato, le forze che agiscono su di esso sono uguali e opposte. Ciò significa che il peso dell'oggetto agisce direttamente verso il basso attraverso il CG ed è bilanciato da una forza uguale e opposta che agisce verso l'alto nel punto di sospensione.
Estensioni:
* Misura gli angoli: Utilizzare un goniometro per misurare gli angoli tra le linee a piombo e l'orizzontale. Questo ti darà informazioni sulla posizione relativa del CG.
* Cambia la forma dell'oggetto: Ripeti l'esperimento con diversi oggetti irregolari. Osserva come la posizione del CG cambia con la forma dell'oggetto.
* Sperimenta con diversi tipi di oggetti: Esplora come il concetto di centro di gravità si applica agli oggetti con densità e materiali diversi.
Questo esperimento è un ottimo modo per visualizzare il centro di gravità e comprendere il suo ruolo in equilibrio. Può essere adattato per diverse età e livelli di apprendimento regolando la complessità dell'oggetto e le spiegazioni fornite.
