Hvordan bestemmer accelerationen af ​​faldende kroppe eksperimentelt?

1. Det klassiske eksperiment (Galileos metode)

* Materialer:

* Hældt fly (en rampe)

* Bold (fortrinsvis en tæt, glat som en stålkugle)

* Stopur eller timer

* Måling af bånd eller lineal

* Procedure:

* opsætning: Placer det skrå plan i en blid vinkel. Mål flyets længde (afstanden, som bolden vil bevæge).

* Udgivelse: Slip bolden fra hvile øverst på det skrå plan.

* Tid: Brug stopuret til at måle den tid, det tager for bolden at nå bunden af ​​det skrå plan.

* Gentag: Gentag eksperimentet flere gange, og skift hældningsvinklen.

* Analyse:

* Beregn afstand: Beregn den afstand, der er kørt af kuglen (længden af ​​det skrå plan).

* Beregn tid: Beregn den gennemsnitlige tid for bolden til at rejse afstanden.

* Beregn acceleration:

* Brug ligningen: d =(1/2) ved² (hvor d =afstand, a =acceleration, t =tid)

* Løs for 'A' for at finde kuglenes acceleration.

* Gentag for forskellige vinkler: Plot de beregnede accelerationsværdier for forskellige vinkler på en graf. Du vil bemærke, at når vinklen på hældningen øges, kommer accelerationen tættere på accelerationen på grund af tyngdekraften (ca. 9,8 m/s²).

2. Free-Fall-eksperiment (mere avanceret)

* Materialer:

* Dropapparat (kan være en høj bygning, et stativ med en frigørelsesmekanisme eller et fysiklaboratorieopsætning)

* Objekt med kendt masse (for eksempel en metalvægt)

* Fotogat timer eller bevægelsessensor

* Procedure:

* opsætning: Opret droppingsapparatet, og sørg for et sikkert område for objektet at lande.

* Udgivelse: Slip objektet fra hvile.

* Mål: Fotogattimeren eller bevægelsessensoren registrerer den tid, det tager for objektet at falde en bestemt afstand.

* Analyse:

* Beregn afstand: Mål afstanden, som objektet falder.

* Beregn tid: Brug fotogattimeren eller bevægelsessensordataene til at bestemme tiden.

* Beregn acceleration: Brug ligningen d =(1/2) ved² og løse for 'A' for at finde accelerationen på grund af tyngdekraften.

Vigtige overvejelser:

* Luftbestandighed: I begge eksperimenter kan luftmodstand påvirke resultaterne. For at minimere denne effekt skal du bruge tætte, glatte genstande og udføre eksperimentet indendørs eller i et roligt miljø.

* Nøjagtighed: Nøjagtigheden af ​​resultaterne afhænger af præcisionen af ​​dine måleværktøjer og den omhu, der er taget i eksperimentet.

* sikkerhed: Prioriter altid sikkerhed. Når du dropper genstande, skal du sikre dig, at der er en klar landingszone, og ingen er i stien til det faldende objekt.

Bemærk: Ved omhyggeligt at måle den tid, det tager et objekt at falde i en kendt afstand, kan du beregne accelerationen på grund af tyngdekraften (ca. 9,8 m/s²).