Eksperimento pri gravita akcelo

Instrukcioj por la eksperimento pri gravita akcelo

Celoj de la eksperimento :

– Studentoj povas eltrovi la grandecon de gravita akcelo surbaze de la rezultoj de la eksperimento.

Iloj kaj materialoj :

– Kronometro
– Malgrandaj ŝtonoj (vi povas uzi aliajn objektojn)
– Regulo aŭ mezurilo por longo

Baza teorio :

Akcelo de gravito

Gravita akcelo estas la akcelo spertata de objekto falanta libere de certa alto direkte al la surfaco de la Tero. Bazite sur eksperimentoj faritaj de fizikistoj, la magnitudo de la gravita akcelo de la Tero estas 9,8 m/s² ^. Ĉi tio estas averaĝa valoro. La magnitudo de la gravita akcelo en pluraj malsamaj lokoj eble ne estas precize la sama kiel 9,8 m/s² ^. Por simpligi kalkulojn, kelkfoje la valoro de la gravita akcelo de 9,8 m/s² ^estas rondigita al 10 m/s² ^. La direkto de la gravita akcelo estas direkte al la centro de la Tero aŭ perpendikulara al la grundsurfaco.

Libera falmovado kaj ĝia rilato al gravita akcelo

Libera falo estas la moviĝo de objekto falanta de certa alto direkte al la grundsurfaco sen komenca rapido, kaj la objekto spertas konstantan gravitan akcelon de 9,8 m/s² ^. Akcelo estas vektora kvanto, do ĝi havas kaj magnitudon kaj direkton. La magnitudo de la gravita akcelo de 9,8 m/s² ^signifas , ke la rapido de la objekto pliiĝas je 9,8 m/s ĉiun sekundon. Post libera falo dum 2 sekundoj, la rapido de la objekto pliiĝas al 19,6 m/s. Kaj tiel plu. La direkto de gravita akcelo estas direkte al la centro de la tero.

La rapido de iu ajn libere falanta objekto regule pliiĝas, tial liberfala moviĝo estas ekzemplo de unuforme akcelita lineara moviĝo. Ekzistas tri derivaĵaj formuloj de unuforme akcelita lineara moviĝo, kiuj estas uzataj por kalkuli fizikajn kvantojn rilatajn al uniforma lineara moviĝo, kiel ekzemple distanco, komenca kaj fina rapido, tempintervalo kaj akcelo. La tri formuloj estas: v( _t) = v( _o) + ĉe, s = v( _o) t + ½ ĉe ² , v( _t) ^² = v( _o) ^² + 2 ĉe, kie v( _t) = fina rapido, v( _o) = komenca rapido, a = akcelo de la objekto, t = tempintervalo, s = vojaĝita distanco, v( _o) = komenca rapido.

Libera falo estas ekzemplo de unuforme akcelita lineara moviĝo, tial la formulo uzata en libera falo estas baze la sama kiel la formulo por unuforme akcelita lineara moviĝo supre, kaj estas adaptita al la situacio kaj kondiĉoj de libera falo. La tri formuloj supre, se konvertitaj al formulo por libera falo, ŝanĝiĝos al v._t = gt, h = ½ gt²en_t² = 2 gh, kie v_t = fina rapido, g = gravita akcelo, t = tempintervalo, h = alto aŭ distanco vojaĝita en la vertikala direkto.
En ĉi tiu eksperimento, gravita akcelo estas kalkulata uzante unu el la formuloj de libera falo, nome h = ½ gt²La aliaj du formuloj ne uzeblas ĉar en ĉi tiu eksperimento la fina rapido (v_t) objektoj ne povas esti mezuritaj. Por kalkuli la grandecon de gravita akcelo, la formulo estas ŝanĝita al g = 2 h / t².

Eksperimentaj paŝoj :

1. Mezuru la alton, je kiu la objekto falos libere, poste enigu ĝin en la datuman tabelon kaj analizu la datumojn, numero 1.
2. Faligi la objekton kaj mezuri la tempintervalon por ke la objekto falu libere, poste enigi ĝin en la datuman tabelon kaj analizi la datumojn, numero 1.
3. Kalkulu la magnitudon de la gravita akcelo uzante la formulon g = 2 h / t², poste enigu la kalkulrezultojn en la datuman tabelon kaj datuman analizon, numero 1.
4. Ripetu paŝojn 1 ĝis 3, poste enigu la rezultojn en la datuman tabelon kaj datuman analizon, numeroj 2 kaj 3.
5. Kalkulu la averaĝan gravitan akcelon. Se la eksperimento estas ripetata tri fojojn, estos tri valoroj de gravita akcelo. Sumigu la tri valorojn kaj dividu per tri. Registru viajn rezultojn en tabelo.

Datumoj kaj datumanalizo :

* Inkluzivi la kalkulprocezon en ĉi tiu sekcio

Konkludon:

Deklaru vian konkludon bazitan sur la eksperimentaj rezultoj, kiujn vi akiris, rilatante al la eksperimentaj celoj kaj teoria bazo. Gvidaj demandoj:
– Kiom da gravita akcelo vi atingis per la eksperimento?
– Ĉu la grando de la akcelo pro gravito egalas aŭ estas proksima al 9,8 m/s?² ?
– Se la grando de la gravita akcelo, kiun vi ricevas, estas tre malsama ol 9,8 m/s², kiaj aferoj influas ĝin?