Argomento dell'esperimento: la seconda legge di Newton
Obiettivo dell'esperimento: – Indagare la relazione tra forza e accelerazione
– Indagare la relazione tra massa e accelerazione
Strumenti e materiali: binari, alimentatore, trave multilivello, treno dinamico, cronometro, nastro adesivo, pesi da 50 grammi (3), cavi di collegamento.
Fasi preparatorie:
1. Assemblare i binari e installare il cronometrista come mostrato in figura.
2. Posizionare il carrello dinamico a destra del registratore di tempo. Posizionare un peso sopra il carrello dinamico.
3. Fissare il nastro al registratore di tempo e collegare l'estremità del nastro al carrello dinamico.
4. Impostare la tensione di alimentazione a 12 volt
5. Collegare l'alimentatore a una presa di corrente e accendere il cronometro.
6. Impostare il registratore di tempo in modo che funzioni correttamente
Fase sperimentale 1: Relazione tra forza e accelerazione
1. Posizionare la rotaia sulla superficie del tavolo.
2. Collegare il carico da 50 grammi al treno dinamico utilizzando un filo.
3. Accendere il cronometro
4. Rilasciare il carico in modo che cada liberamente e trascini il treno dinamico.
5. Spegnere il cronometro quando il carrello dinamico raggiunge la base del piano inclinato o quando il carico raggiunge il pavimento.
6. Rimuovere il nastro dal circuito
7. Ripetere l'esperimento utilizzando carichi di 100 grammi e 150 grammi.
Dati e analisi dei dati 1:
Intervallo di tempo (t) = periodo (T) = 1/f = 1/50Hz = 0,02 secondi
50 Hertz è la frequenza PLN.
Massa del carico = 50 grammi = 0,05 kg
Peso del carico (forza di trazione) = (0,05 kg)(9,8 m/s) = 0,49 N
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Intervallo di tempo (secondi) |
Distanza (cm) |
Velocità (cm/secondo) |
Accelerazione (cm/ secondo² ) |
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Media |
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1. Misurare la distanza tra i due punti più vicini, inserire i risultati della misurazione nella tabella dati e analizzare i dati.
2. Calcola la velocità utilizzando la formula v = s/t, inserisci i risultati del calcolo nella tabella dati e analizza i dati.
3. Calcola l'accelerazione utilizzando la formula a = v/t, inserisci i risultati del calcolo nella tabella dati e analizza i dati.
Massa del carico = 100 grammi = 0,1 kg
Peso del carico (forza di trazione) = (0,1 kg)(9,8 m/s) = 0,98 N
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Intervallo di tempo (secondi) |
Distanza (cm) |
Velocità (cm/secondo) |
Accelerazione (cm/ secondo² ) |
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Media |
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1. Misurare la distanza tra i due punti più vicini, inserire i risultati della misurazione nella tabella dati e analizzare i dati.
2. Calcola la velocità utilizzando la formula v = s/t, inserisci i risultati del calcolo nella tabella dati e analizza i dati.
3. Calcola l'accelerazione utilizzando la formula a = v/t, inserisci i risultati del calcolo nella tabella dati e analizza i dati.
Massa del carico = 150 grammi = 0,15 kg
Peso del carico (forza di trazione) = (0,15 kg)(9,8 m/s) = 1,47 N
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Intervallo di tempo (secondi) |
Distanza (cm) |
Velocità (cm/secondo) |
Accelerazione (cm/ secondo² ) |
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Media |
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1. Misurare la distanza tra i due punti più vicini, inserire i risultati della misurazione nella tabella dati e analizzare i dati.
2. Calcola la velocità utilizzando la formula v = s/t, inserisci i risultati del calcolo nella tabella dati e analizza i dati.
3. Calcola l'accelerazione utilizzando la formula a = v/t, inserisci i risultati del calcolo nella tabella dati e analizza i dati.
Fase sperimentale 2: Relazione tra massa e accelerazione
1. Posizionare la rotaia su una superficie piana. Aggiungere un peso di 50 grammi sopra il treno dinamico.
2. Collegare il carico da 100 grammi al treno dinamico utilizzando un filo.
3. Accendere il cronometro
4. Rilasciare il peso da 100 grammi in modo che cada liberamente e trascini il treno dinamico.
5. Spegnere il cronometro quando il carrello dinamico raggiunge la base del piano inclinato o quando il carico raggiunge il pavimento.
6. Rimuovere il nastro dal circuito
7. Ripetere l'esperimento aggiungendo carichi di 100 grammi e 150 grammi sopra il carrello dinamico.
Dati e analisi dei dati 1:
Intervallo di tempo (t) = periodo (T) = 1/f = 1/50Hz = 0,02 secondi
50 Hertz è la frequenza PLN.
Massa del carico = 50 grammi = 0,05 kg
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Intervallo di tempo (secondi) |
Distanza (cm) |
Velocità (cm/secondo) |
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Media |
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1. Misurare la distanza tra i due punti più vicini, inserire i risultati della misurazione nella tabella dati e analizzare i dati.
2. Calcola la velocità utilizzando la formula v = s/t, inserisci i risultati del calcolo nella tabella dati e analizza i dati.
3. Calcola l'accelerazione utilizzando la formula a = v/t, inserisci i risultati del calcolo nella tabella dati e analizza i dati.
Massa del carico = 100 grammi = 0,1 kg
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Intervallo di tempo (secondi) |
Distanza (cm) |
Velocità (cm/secondo) |
Accelerazione (cm/ secondo² ) |
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Media |
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1. Misurare la distanza tra i due punti più vicini, inserire i risultati della misurazione nella tabella dati e analizzare i dati.
2. Calcola la velocità utilizzando la formula v = s/t, inserisci i risultati del calcolo nella tabella dati e analizza i dati.
3. Calcola l'accelerazione utilizzando la formula a = v/t, inserisci i risultati del calcolo nella tabella dati e analizza i dati.
Massa del carico = 150 grammi = 0,15 kg
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Velocità (cm/secondo) |
Accelerazione (cm/ secondo² ) |
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1. Misurare la distanza tra i due punti più vicini, inserire i risultati della misurazione nella tabella dati e analizzare i dati.
2. Calcola la velocità utilizzando la formula v = s/t, inserisci i risultati del calcolo nella tabella dati e analizza i dati.
3. Calcola l'accelerazione utilizzando la formula a = v/t, inserisci i risultati del calcolo nella tabella dati e analizza i dati.
Discussione:
1. Qual è la relazione tra forza e accelerazione: maggiore è la forza, maggiore è l'accelerazione?
2. Qual è la relazione tra massa e accelerazione: maggiore è la massa, maggiore è l'accelerazione?
conclusione
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