Sujet de l'expérience : La deuxième loi de Newton
Objectif de l'expérience : – Étudier la relation entre la force et l'accélération
– Étudier la relation entre la masse et l'accélération
Outils et matériaux : Rails, alimentation électrique, poutre à plusieurs niveaux, train dynamique, chronomètre, bande magnétique, poids de 50 grammes (3), câbles de connexion.
Étapes préparatoires :
1. Assemblez les rails et installez l'enregistreur de temps comme indiqué sur l'image.
2. Placez le chariot de dynamique à droite de l'enregistreur de temps. Placez un poids sur le chariot de dynamique.
3. Fixez la bande à l'enregistreur de temps et connectez l'extrémité de la bande au chariot dynamique.
4. Réglez la tension d'alimentation à 12 volts.
5. Branchez l'alimentation à une source d'alimentation et allumez l'enregistreur de temps.
6. Réglez le chronomètre pour qu'il fonctionne correctement.
Étape expérimentale 1 : Relation entre la force et l'accélération
1. Placez le rail sur la surface de la table.
2. Connectez la charge de 50 grammes au train dynamique à l'aide d'un fil.
3. Mettez en marche le chronomètre.
4. Relâchez la charge afin qu'elle tombe librement et tire le train dynamique.
5. Éteignez le chronomètre lorsque le chariot dynamique arrive au bas du plan incliné ou lorsque la charge arrive au sol.
6. Retirez le ruban adhésif du circuit
7. Répétez l'expérience en utilisant des charges de 100 grammes et de 150 grammes.
Données et analyse des données 1 :
Intervalle de temps (t) = période (T) = 1/f = 1/50 Hz = 0,02 seconde
50 Hertz est la fréquence PLN.
Masse de la charge = 50 grammes = 0,05 kg
Poids de la charge (force de traction) = (0,05 kg)(9,8 m/s) = 0,49 N
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Intervalle de temps (secondes) |
Distance (cm) |
Vitesse (cm/seconde) |
Accélération (cm/ seconde² ) |
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Moyenne |
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1. Mesurez la distance entre les deux points les plus proches, inscrivez les résultats de la mesure dans le tableau de données et analysez les données.
2. Calculez la vitesse à l'aide de la formule v = s/t, inscrivez les résultats du calcul dans le tableau de données et analysez les données.
3. Calculez l'accélération à l'aide de la formule a = v/t, inscrivez les résultats du calcul dans le tableau de données et analysez les données.
Masse de la charge = 100 grammes = 0,1 kg
Poids de la charge (force de traction) = (0,1 kg)(9,8 m/s) = 0,98 N
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Intervalle de temps (secondes) |
Distance (cm) |
Vitesse (cm/seconde) |
Accélération (cm/ seconde² ) |
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Moyenne |
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1. Mesurez la distance entre les deux points les plus proches, inscrivez les résultats de la mesure dans le tableau de données et analysez les données.
2. Calculez la vitesse à l'aide de la formule v = s/t, inscrivez les résultats du calcul dans le tableau de données et analysez les données.
3. Calculez l'accélération à l'aide de la formule a = v/t, inscrivez les résultats du calcul dans le tableau de données et analysez les données.
Masse de la charge = 150 grammes = 0,15 kg
Poids de la charge (force de traction) = (0,15 kg)(9,8 m/s) = 1,47 N
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Intervalle de temps (secondes) |
Distance (cm) |
Vitesse (cm/seconde) |
Accélération (cm/ seconde² ) |
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Moyenne |
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1. Mesurez la distance entre les deux points les plus proches, inscrivez les résultats de la mesure dans le tableau de données et analysez les données.
2. Calculez la vitesse à l'aide de la formule v = s/t, inscrivez les résultats du calcul dans le tableau de données et analysez les données.
3. Calculez l'accélération à l'aide de la formule a = v/t, inscrivez les résultats du calcul dans le tableau de données et analysez les données.
Étape expérimentale 2 : Relation entre la masse et l'accélération
1. Placez le rail sur une surface plane. Ajoutez un poids de 50 grammes sur le train dynamique.
2. Connectez la charge de 100 grammes au train dynamique à l'aide d'un fil.
3. Mettez en marche le chronomètre.
4. Relâchez le poids de 100 grammes de manière à ce qu'il tombe librement et tire le train dynamique.
5. Éteignez le chronomètre lorsque le chariot dynamique arrive au bas du plan incliné ou lorsque la charge arrive au sol.
6. Retirez le ruban adhésif du circuit
7. Répétez l'expérience en ajoutant des charges de 100 grammes et de 150 grammes sur le chariot dynamique.
Données et analyse des données 1 :
Intervalle de temps (t) = période (T) = 1/f = 1/50 Hz = 0,02 seconde
50 Hertz est la fréquence PLN.
Masse de la charge = 50 grammes = 0,05 kg
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Intervalle de temps (secondes) |
Distance (cm) |
Vitesse (cm/seconde) |
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Moyenne |
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1. Mesurez la distance entre les deux points les plus proches, inscrivez les résultats de la mesure dans le tableau de données et analysez les données.
2. Calculez la vitesse à l'aide de la formule v = s/t, inscrivez les résultats du calcul dans le tableau de données et analysez les données.
3. Calculez l'accélération à l'aide de la formule a = v/t, inscrivez les résultats du calcul dans le tableau de données et analysez les données.
Masse de la charge = 100 grammes = 0,1 kg
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Intervalle de temps (secondes) |
Distance (cm) |
Vitesse (cm/seconde) |
Accélération (cm/ seconde² ) |
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1. Mesurez la distance entre les deux points les plus proches, inscrivez les résultats de la mesure dans le tableau de données et analysez les données.
2. Calculez la vitesse à l'aide de la formule v = s/t, inscrivez les résultats du calcul dans le tableau de données et analysez les données.
3. Calculez l'accélération à l'aide de la formule a = v/t, inscrivez les résultats du calcul dans le tableau de données et analysez les données.
Masse de la charge = 150 grammes = 0,15 kg
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Intervalle de temps (secondes) |
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1. Mesurez la distance entre les deux points les plus proches, inscrivez les résultats de la mesure dans le tableau de données et analysez les données.
2. Calculez la vitesse à l'aide de la formule v = s/t, inscrivez les résultats du calcul dans le tableau de données et analysez les données.
3. Calculez l'accélération à l'aide de la formule a = v/t, inscrivez les résultats du calcul dans le tableau de données et analysez les données.
Discussion :
1. Quelle est la relation entre la force et l'accélération ? Plus la force est grande, plus l'accélération est grande ?
2. Quelle est la relation entre la masse et l'accélération ? Plus la masse est grande, plus l'accélération est grande ?
conclusion
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