Գրավիտացիոն արագացման փորձ

Գրավիտացիոն արագացման փորձի հրահանգներ

Փորձի նպատակը :

– Ուսանողները կարող են պարզել գրավիտացիոն արագացման մեծությունը՝ հիմնվելով փորձի արդյունքների վրա։

Գործիքներ և նյութեր :

– Ժամացույց
- Փոքր քարեր (կարող եք օգտագործել այլ առարկաներ)
- քանոն կամ երկարությունը չափելու գործիք

Հիմնական տեսություն :

Ձգողականության արագացում

Գրավիտացիոն արագացումը որոշակի բարձրությունից դեպի Երկրի մակերևույթ ազատորեն ընկնող մարմնի կողմից զգացվող արագացումն է։ Ֆիզիկոսների կողմից անցկացված փորձերի հիման վրա՝ Երկրի գրավիտացիոն արագացման մեծությունը 9,8 մ/վ է։²Սա միջին արժեք է։ Տարբեր վայրերում գրավիտացիայի արագացումը կարող է ճիշտ 9,8 մ/վ չլինի։²Հարցերի հաշվարկը հեշտացնելու համար, երբեմն գրավիտացիոն արագացման արժեքը 9,8 մ/վ է։² սա կլորացվում է մինչև 10 մ/վ²Ձգողականության արագացման ուղղությունը դեպի Երկրի կենտրոնն է կամ ուղղահայաց է Երկրի մակերևույթին։

Ազատ անկման շարժումը և դրա կապը գրավիտացիոն արագացման հետ

Ազատ անկումը մարմնի շարժումն է որոշակի բարձրությունից դեպի Երկրի մակերևույթ՝ առանց սկզբնական արագության, և մարմինն ունենում է 9,8 մ/վ հաստատուն գրավիտացիոն արագացում։²Արագացումը վեկտորային մեծություն է, ուստի այն ունի և՛ մեծություն, և՛ ուղղություն։ Ձգողականության արագացման մեծությունը 9,8 մ/վ է։² Սա նշանակում է, որ մարմնի արագությունը վայրկյանում մեծանում է 9,8 մ/վրկ-ով։ 2 վայրկյան ազատ անկումից հետո մարմնի արագությունը մեծանում է մինչև 19,6 մ/վրկ։ Եվ այսպես շարունակ։ Գրավիտացիոն արագացման ուղղությունը դեպի Երկրի կենտրոնն է։

Ազատ անկման մեջ գտնվող ցանկացած մարմնի արագությունը կանոնավոր կերպով մեծանում է, հետևաբար ազատ անկումը հավասարաչափ արագացված գծային շարժման օրինակ է: Կան հավասարաչափ արագացված գծային շարժման երեք ածանցյալ բանաձևեր, որոնք օգտագործվում են հավասարաչափ գծային շարժմանը վերաբերող ֆիզիկական մեծությունները, ինչպիսիք են հեռավորությունը, սկզբնական և վերջնական արագությունը, ժամանակային միջակայքը և արագացումը, հաշվարկելու համար: Երեք բանաձևերն են՝ v_t = v_o + at, s = v_o t + ½-ը²մեջ_t² = v_o² + 2 ինչպես, որտեղ v_t = վերջնական արագություն, v_o = սկզբնական արագություն, a = մարմնի արագացում, t = ժամանակային միջակայք, s = անցած ճանապարհ, v_o = սկզբնական արագություն։

Ազատ անկումը հավասարաչափ արագացված գծային շարժման օրինակ է, հետևաբար ազատ անկման դեպքում օգտագործվող բանաձևը հիմնականում նույնն է, ինչ վերևում նշված հավասարաչափ արագացված գծային շարժման բանաձևը, և ​​հարմարեցված է ազատ անկման իրավիճակին և պայմաններին: Վերը նշված երեք բանաձևերը, եթե վերածվեն ազատ անկման բանաձևի, կփոխվեն v-ի:_t = gt, h = ½ gt²մեջ_t² = 2 gh, որտեղ v_t = վերջնական արագություն, g = գրավիտացիոն արագացում, t = ժամանակային միջակայք, h = ուղղահայաց ուղղությամբ անցած բարձրություն կամ հեռավորություն։
Այս փորձի մեջ գրավիտացիոն արագացումը հաշվարկվում է ազատ անկման շարժման բանաձևերից մեկի միջոցով, այն է՝ h = ½ գտ²Մյուս երկու բանաձևերը չեն կարող օգտագործվել, քանի որ այս փորձի մեջ վերջնական արագությունը (v_t) առարկաները չեն կարող չափվել։ Գրավիտացիոն արագացման մեծությունը հաշվարկելու համար բանաձևը փոխվում է գ = 2 ժ / տ².

Փորձարարական քայլեր :

1. Չափեք այն բարձրությունը, որի վրա առարկան ազատ կընկնի, այնուհետև մուտքագրեք այն տվյալների աղյուսակում և վերլուծեք տվյալները՝ թիվ 1:
2. Գցեք առարկան և չափեք այն ժամանակի միջակայքը, որի ընթացքում առարկան ազատորեն կընկնի, այնուհետև մուտքագրեք այն տվյալների աղյուսակում և վերլուծեք տվյալները՝ թիվ 1:
3. Հաշվարկեք գրավիտացիոն արագացման մեծությունը՝ օգտագործելով g = 2 h / t բանաձևը։², ապա մուտքագրեք հաշվարկի արդյունքները տվյալների աղյուսակում և տվյալների վերլուծության մեջ՝ թիվ 1:
4. Կրկնեք 1-ից 3 քայլերը, ապա մուտքագրեք արդյունքները տվյալների աղյուսակում և տվյալների վերլուծության մեջ՝ 2 և 3 թվերով։
5. Հաշվարկեք միջին գրավիտացիոն արագացումը։ Եթե փորձը կրկնվի երեք անգամ, ապա կլինի գրավիտացիոն արագացման երեք արժեք։ Գումարեք երեք արժեքները և բաժանեք երեքի։ Գրանցեք ձեր արդյունքները աղյուսակում։

Տվյալներ և տվյալների վերլուծություն :

* Հաշվարկման գործընթացը ներառեք այս բաժնում

Եզրակացությունn :

Ձևակերպեք ձեր եզրակացությունը՝ հիմնվելով ստացված փորձարարական արդյունքների վրա՝ հղում անելով փորձարարական նպատակներին և տեսական հիմքին։ Ուղղորդող հարցեր՝
– Որքա՞ն գրավիտացիոն արագացում ստացաք փորձի միջոցով։
– Ձգողականության արագացման մեծությունը հավասար է կամ մոտ է 9,8 մ/վրկ-ին։² ?
– Եթե ստացված գրավիտացիոն արագացման մեծությունը շատ տարբեր է 9,8 մ/վրկ-ից², ի՞նչ գործոններ են ազդում դրա վրա։