Experiment d'acceleració gravitatòria

Instruccions per a l'experiment d'acceleració gravitacional

Objectiu de l'experiment :

– Els estudiants poden esbrinar la magnitud de l'acceleració gravitatòria a partir dels resultats de l'experiment.

Eines i materials :

– Cronòmetre
– Pedres petites (podeu fer servir altres objectes)
– Regle o eina de mesura de longitud

Teoria bàsica :

Acceleració de la gravetat

L'acceleració gravitatòria és l'acceleració que experimenta un objecte que cau lliurement des d'una certa altura cap a la superfície de la Terra. Segons experiments realitzats per físics, la magnitud de l'acceleració gravitatòria de la Terra és de 9,8 m/s²Aquest és un valor mitjà. L'acceleració deguda a la gravetat en diferents llocs pot no ser exactament de 9,8 m/s.²Per facilitar el càlcul de les preguntes, de vegades el valor de l'acceleració gravitacional és de 9,8 m/s² això s'arrodoneix a 10 m/s²La direcció de l'acceleració gravitatòria és cap al centre de la Terra o perpendicular a la superfície terrestre.

El moviment de caiguda lliure i la seva relació amb l'acceleració gravitatòria

La caiguda lliure és el moviment d'un objecte que cau des d'una certa altura cap a la superfície del terra sense velocitat inicial i experimenta una acceleració gravitatòria constant de 9,8 m/s.²L'acceleració és una quantitat vectorial, per tant té tant magnitud com direcció. La magnitud de l'acceleració deguda a la gravetat és de 9,8 m/s² Això significa que la velocitat de l'objecte augmenta 9,8 m/s cada segon. Després de 2 segons de caiguda lliure, la velocitat de l'objecte augmenta fins a 19,6 m/s. I així successivament. La direcció de l'acceleració gravitatòria és cap al centre de la Terra.

La velocitat de qualsevol objecte en caiguda lliure augmenta regularment, per tant, la caiguda lliure és un exemple de moviment lineal uniformement accelerat. Hi ha tres fórmules derivades per al moviment lineal uniformement accelerat que s'utilitzen per calcular quantitats físiques relacionades amb el moviment lineal uniforme, com ara la distància, la velocitat inicial i final, l'interval de temps i l'acceleració. Les tres fórmules són: v_t = v_o + a, s = v_o t + ½ a²a_t² = v_o² + 2 com a, on v_t = velocitat final, v_o = velocitat inicial, a = acceleració de l'objecte, t = interval de temps, s = distància recorreguda, v_o = velocitat inicial.

La caiguda lliure és un exemple de moviment lineal uniformement accelerat, per tant, la fórmula utilitzada en la caiguda lliure és bàsicament la mateixa que la fórmula per al moviment lineal uniformement accelerat anterior, però s'ajusta a la situació i les condicions de la caiguda lliure. Les tres fórmules anteriors, si es converteixen en una fórmula de caiguda lliure, canviaran a v._t = gt, h = ½ gt²a_t² = 2 gh, on v_t = velocitat final, g = acceleració gravitatòria, t = interval de temps, h = altura o distància recorreguda en direcció vertical.
En aquest experiment, l'acceleració gravitacional es calcula utilitzant una de les fórmules del moviment de caiguda lliure, és a dir, h = ½ gt². Les altres dues fórmules no es poden utilitzar perquè en aquest experiment la velocitat final (v_t) els objectes no es poden mesurar. Per calcular la magnitud de l'acceleració gravitatòria, la fórmula es canvia a g = 2 h / t².

Passos experimentals :

1. Mesura l'alçada a la qual l'objecte caurà lliurement, després introdueix-la a la taula de dades i analitza les dades, número 1.
2. Deixa caure l'objecte i mesura l'interval de temps que triga a caure lliurement, després introdueix-lo a la taula de dades i analitza les dades, número 1.
3. Calcula la magnitud de l'acceleració gravitatòria utilitzant la fórmula g = 2 h / t²i, a continuació, introduïu els resultats del càlcul a la taula de dades i a l'anàlisi de dades, número 1.
4. Repetiu els passos de l'1 al 3 i, a continuació, introduïu els resultats a la taula de dades i a l'anàlisi de dades, números 2 i 3.
5. Calcula l'acceleració gravitacional mitjana. Si l'experiment es repeteix tres vegades, hi haurà tres valors d'acceleració gravitacional. Suma els tres valors i divideix-los per tres. Registra els resultats en una taula.

Dades i anàlisi de dades :

* Inclou el procés de càlcul en aquesta secció

Conclusión:

Expliqueu la vostra conclusió basada en els resultats experimentals que heu obtingut, fent referència als objectius experimentals i a la base teòrica. Preguntes guia:
– Quanta acceleració gravitatòria has obtingut durant l'experiment?
– La magnitud de l'acceleració deguda a la gravetat és igual o propera a 9,8 m/s?² ?
– Si la magnitud de l'acceleració gravitatòria que obteniu és molt diferent de 9,8 m/s², quines coses hi influeixen?