Gravitasieversnellingseksperiment

Instruksies vir die gravitasieversnellingseksperiment

Eksperimentele doelwitte :

– Leerders kan die grootte van gravitasieversnelling bepaal op grond van die resultate van die eksperiment.

Gereedskap en materiale :

– Stophorlosie
– Klein klippies (jy kan ander voorwerpe gebruik)
– Liniaal of meetinstrument vir lengte

Basiese teorie :

Versnelling van swaartekrag

Gravitasieversnelling is die versnelling wat 'n voorwerp ervaar wanneer dit vrylik van 'n sekere hoogte na die aarde se oppervlak val. Gebaseer op eksperimente wat deur fisici uitgevoer is, is die grootte van die aarde se gravitasieversnelling 9,8 m/s.²Dit is 'n gemiddelde waarde. Die versnelling as gevolg van swaartekrag op verskillende plekke is dalk nie presies 9,8 m/s nie.²Om dit makliker te maak om die vrae te bereken, is die waarde van gravitasieversnelling soms 9,8 m/s.² dit word afgerond tot 10 m/s²Die rigting van gravitasieversnelling is na die middelpunt van die aarde of loodreg op die grondoppervlak.

Vryvalbeweging en die verband daarvan met gravitasieversnelling

Vrye val is die beweging van 'n voorwerp wat vanaf 'n sekere hoogte na die grondoppervlak val sonder 'n aanvanklike snelheid en die voorwerp ervaar 'n konstante gravitasieversnelling van 9,8 m/s.²Versnelling is 'n vektorhoeveelheid, dus dit het beide grootte en rigting. Die grootte van die versnelling as gevolg van swaartekrag is 9,8 m/s² Dit beteken dat die voorwerp se spoed met 9,8 m/s elke sekonde toeneem. Na 2 sekondes van vrye val neem die voorwerp se spoed toe tot 19,6 m/s. Ensovoorts. Die rigting van gravitasieversnelling is na die middelpunt van die Aarde.

Die spoed van enige voorwerp in vrye val neem gereeld toe, daarom is vrye val 'n voorbeeld van eenvormig versnelde lineêre beweging. Daar is drie afgeleide formules vir eenvormig versnelde lineêre beweging wat gebruik word om fisiese hoeveelhede wat verband hou met eenvormige lineêre beweging te bereken, soos afstand, aanvanklike en finale snelheid, tydsinterval en versnelling. Die drie formules is: v_t =v_o + by, s = v_o t + ½ by²in_t² =v_o² + 2 soos, waar v_t = finale spoed, v_o = beginsnelheid, a = versnelling van die voorwerp, t = tydsinterval, s = afstand afgelê, v_o = aanvanklike spoed.

Vryval is 'n voorbeeld van eenvormig versnelde lineêre beweging, daarom is die formule wat in vryval gebruik word basies dieselfde as die formule vir eenvormig versnelde lineêre beweging hierbo, en word aangepas by die situasie en toestande van vryval. Die drie formules hierbo, indien omgeskakel na 'n vryvalformule, sal verander na v._t = gt, h = ½ gt²in_t² = 2 gh, waar v_t = eindspoed, g = gravitasieversnelling, t = tydsinterval, h = hoogte of afstand afgelê in die vertikale rigting.
In hierdie eksperiment word gravitasieversnelling bereken deur een van die vryvalbewegingsformules te gebruik, naamlik h = ½ gt²Die ander twee formules kan nie gebruik word nie, want in hierdie eksperiment is die finale spoed (v_t) voorwerpe kan nie gemeet word nie. Om die grootte van gravitasieversnelling te bereken, word die formule verander na g = 2 uur / t².

Eksperimentele stappe :

1. Meet die hoogte waarop die voorwerp vrylik sal val, voer dit dan in die datatabel in en analiseer die data, nommer 1.
2. Laat die voorwerp val en meet die tydsinterval vir die voorwerp om vrylik te val, voer dit dan in die datatabel in en analiseer die data, nommer 1.
3. Bereken die grootte van die gravitasieversnelling met behulp van die formule g = 2 h / t², en voer dan die berekeningsresultate in die datatabel en data-analise, nommer 1, in.
4. Herhaal stappe 1 tot 3, en voer dan die resultate in die datatabel en data-analise in, nommers 2 en 3.
5. Bereken die gemiddelde gravitasieversnelling. As die eksperiment drie keer herhaal word, sal daar drie waardes van gravitasieversnelling wees. Tel die drie waardes bymekaar en deel deur drie. Teken jou resultate in 'n tabel aan.

Data en data-analise :

* Sluit die berekeningsproses in hierdie afdeling in

Afsluitingnie:

Stel jou gevolgtrekking gebaseer op die eksperimentele resultate wat jy verkry het, met verwysing na die eksperimentele doelwitte en teoretiese basis. Leidende vrae:
– Hoeveel gravitasieversnelling het jy deur die eksperiment verkry?
– Is die grootte van die versnelling as gevolg van swaartekrag gelyk aan of naby aan 9,8 m/s² ?
– As die grootte van die gravitasieversnelling wat jy verkry baie verskil van 9,8 m/s², watter dinge beïnvloed dit?