Hvordan kunne eksperimentet ændres for at studere acceleration af en frit faldende krop?

Du spørger, hvordan du ændrer et eksperiment for at studere accelerationen af ​​et frit faldende organ. Her er en oversigt over eksperimentopsætningen og ændringer for forskellige præcisionsniveauer:

Grundlæggende eksperiment:

* opsætning:

* Slip et objekt (som en kugle) fra en kendt højde.

* Brug et stopur til at måle den tid, det tager at falde.

* Beregning:

* Brug ligningen:D =(1/2) GT²

* d =afstand (højde)

* g =acceleration på grund af tyngdekraften (ca. 9,8 m/s²)

* t =tid

* Løs for g.

* Ændring til acceleration:

* Dette eksperiment måler direkte accelerationen på grund af tyngdekraften (G). Du kan ændre det efter:

* Ændring af højden for at se, hvordan det påvirker faldet og dermed den beregnede acceleration.

* Brug af et andet objekt (med forskellig masse) for at se, om dens acceleration påvirkes. (Du finder ud af, at det ikke er væsentligt påvirket af masse i et vakuum).

mere avanceret eksperiment:

* opsætning:

* Brug en bevægelsessensor (som en Sonic RangeFinder) til at spore placeringen af ​​det faldende objekt.

* Tilslut bevægelsessensoren til en computer eller datalogger.

* Beregning:

* Bevægelsessensoren registrerer objektets position med regelmæssige intervaller.

* Brug dataene til at beregne objektets hastighed på hvert tidspunkt.

* Beregn ændringen i hastighed over tid for at bestemme acceleration.

* Ændring til acceleration:

* Denne opsætning giver dig mulighed for at studere accelerationen af ​​objektet over tid. Du kan:

* Tilføj luftmodstand til objektet (som et stykke papir), og observer, hvordan dets acceleration ændrer sig.

* Undersøg, hvordan objektets acceleration ændres, når det nærmer sig jorden.

* Sammenlign accelerationen af ​​forskellige objekter med forskellige masser og former.

Vigtige overvejelser:

* Luftbestandighed: I virkeligheden påvirker luftmodstand accelerationen af ​​et faldende objekt. For at minimere dens indflydelse kan du:

* Brug et tungt objekt, der minimerer luftmodstand (som en metalkugle).

* Foretag eksperimentet i et vakuumkammer.

* præcision: Præcisionen af ​​din måling af tid og position vil direkte påvirke nøjagtigheden af ​​din beregnede acceleration.

Yderligere ideer:

* Videoanalyse: Brug et videokamera til at optage faldet og analysere optagelsesramme-for-rammen til at måle objektets position og beregne acceleration.

* skråt plan: Rul et objekt ned ad et skråt plan for at studere forholdet mellem acceleration og hældningens vinkel. Dette kan bruges til at udforske begrebet tyngdekraft, der virker på en komponent i objektets vægt.

Ved at vælge den relevante opsætning og ændringer kan du designe et overbevisende eksperiment til at studere accelerationen af ​​et frit faldende organ og forstå dens indflydelse på objektets bevægelse.