ניסוי החוק השני של ניוטון

נושא הניסוי: החוק השני של ניוטון

מטרת הניסוי: – לחקור את הקשר בין כוח לבין תְאוּצָה

– חקירת הקשר בין מסה לתאוצה

כלים וחומרים: מסילות, ספק כוח, קורה רב-מפלסית, רכבת דינמית, רשם זמן, סרט, משקולות 50 גרם (3), כבלי חיבור.

שלבי הכנה:

1. הרכב את המסילות, התקן את רשם הזמנים כפי שמוצג בתמונה.

2. מקם את גררת הדינמיקה מימין למכשיר הקלטת הזמן. הנח משקולת מעל גררת הדינמיקה.

3. חבר את הקלטת למקליט הזמן וחבר את קצה הקלטת לגררת הדינמיקה.

4. כוון את מתח אספקת החשמל ל-12 וולט

5. חבר את ספק הכוח למקור חשמל והפעל את רשם השעות.

6. הגדר את רשם השעות לפעולה תקינה

שלב ניסויי 1: הקשר בין כוח לתאוצה

1. הניחו את המסילה על משטח השולחן.

2. חברו את המטען של 50 גרם לרכבת הדינמית באמצעות חוט.

3. הפעל את רשם הזמן

4. שחררו את המטען כך שהמטען ייפול בחופשיות וימשוך את הרכבת הדינמית.

5. כבו את רשם הזמנים כאשר הגררה הדינמית מגיעה לתחתית המישור המשופע או כאשר המטען מגיע לרצפה.

6. הסר את הסרט מהמעגל

7. חזרו על הניסוי עם עומסים של 100 גרם ו-150 גרם.

נתונים וניתוח נתונים 1:

מרווח זמן (t) = מחזור (T) = 1/f = 1/50Hz = 0,02 שניות

50 הרץ הוא תדר ה-PLN.

מסת עומס = 50 גרם = 0,05 ק"ג

משקל עומס (כוח משיכה) = (0,05 ק"ג) (9,8 מטר/שנייה) = 0,49 ניוטון

מרווח זמן (שניות)	מרחק (ס"מ)	מהירות (ס"מ/שנייה)	תאוצה (ס"מ/שנייה)2)
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
מְמוּצָע

1. מדדו את המרחק בין שתי הנקודות הקרובות ביותר, הזינו את תוצאות המדידה בטבלת הנתונים ונתחו את הנתונים.

2. חשבו את המהירות באמצעות הנוסחה v = s/t, הזינו את תוצאות החישוב בטבלת הנתונים ונתחו את הנתונים.

3. חשב את התאוצה באמצעות הנוסחה a = v/t, הזן את תוצאות החישוב בטבלת הנתונים ונתח את הנתונים.

מסת עומס = 100 גרם = 0,1 ק"ג

משקל עומס (כוח משיכה) = (0,1 ק"ג) (9,8 מטר/שנייה) = 0,98 ניוטון

מרווח זמן (שניות)	מרחק (ס"מ)	מהירות (ס"מ/שנייה)	תאוצה (ס"מ/שנייה)2)
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
מְמוּצָע

1. מדדו את המרחק בין שתי הנקודות הקרובות ביותר, הזינו את תוצאות המדידה בטבלת הנתונים ונתחו את הנתונים.

2. חשבו את המהירות באמצעות הנוסחה v = s/t, הזינו את תוצאות החישוב בטבלת הנתונים ונתחו את הנתונים.

3. חשב את התאוצה באמצעות הנוסחה a = v/t, הזן את תוצאות החישוב בטבלת הנתונים ונתח את הנתונים.

מסת עומס = 150 גרם = 0,15 ק"ג

משקל עומס (כוח משיכה) = (0,15 ק"ג) (9,8 מטר/שנייה) = 1,47 ניוטון

מרווח זמן (שניות)	מרחק (ס"מ)	מהירות (ס"מ/שנייה)	תאוצה (ס"מ/שנייה)2)
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
מְמוּצָע

1. מדדו את המרחק בין שתי הנקודות הקרובות ביותר, הזינו את תוצאות המדידה בטבלת הנתונים ונתחו את הנתונים.

2. חשבו את המהירות באמצעות הנוסחה v = s/t, הזינו את תוצאות החישוב בטבלת הנתונים ונתחו את הנתונים.

3. חשב את התאוצה באמצעות הנוסחה a = v/t, הזן את תוצאות החישוב בטבלת הנתונים ונתח את הנתונים.

שלב ניסיוני 2: הקשר בין מסה לתאוצה

1. הניחו את המסילה על משטח שולחן. הוסיפו משקולת של 50 גרם על גבי הרכבת הדינמית.

2. חברו את המטען של 100 גרם לרכבת הדינמית באמצעות חוט.

3. הפעל את רשם הזמן

4. שחררו את משקולת ה-100 גרם כך שהמשקולת תיפול בחופשיות ותמשוך את רכבת הדינמיקה.

5. כבו את רשם הזמנים כאשר הגררה הדינמית מגיעה לתחתית המישור המשופע או כאשר המטען מגיע לרצפה.

6. הסר את הסרט מהמעגל

7. חזרו על הניסוי על ידי הוספת עומסים של 100 גרם ו-150 גרם על גבי עגלת הדינמיקה.

נתונים וניתוח נתונים 1:

מרווח זמן (t) = מחזור (T) = 1/f = 1/50Hz = 0,02 שניות

50 הרץ הוא תדר ה-PLN.

מסת עומס = 50 גרם = 0,05 ק"ג

מרווח זמן (שניות)	מרחק (ס"מ)	מהירות (ס"מ/שנייה)	תאוצה (ס"מ/שנייה)2)
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
מְמוּצָע

1. מדדו את המרחק בין שתי הנקודות הקרובות ביותר, הזינו את תוצאות המדידה בטבלת הנתונים ונתחו את הנתונים.

2. חשבו את המהירות באמצעות הנוסחה v = s/t, הזינו את תוצאות החישוב בטבלת הנתונים ונתחו את הנתונים.

3. חשב את התאוצה באמצעות הנוסחה a = v/t, הזן את תוצאות החישוב בטבלת הנתונים ונתח את הנתונים.

מסת עומס = 100 גרם = 0,1 ק"ג

מרווח זמן (שניות)	מרחק (ס"מ)	מהירות (ס"מ/שנייה)	תאוצה (ס"מ/שנייה)2)
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
מְמוּצָע

1. מדדו את המרחק בין שתי הנקודות הקרובות ביותר, הזינו את תוצאות המדידה בטבלת הנתונים ונתחו את הנתונים.

2. חשבו את המהירות באמצעות הנוסחה v = s/t, הזינו את תוצאות החישוב בטבלת הנתונים ונתחו את הנתונים.

3. חשב את התאוצה באמצעות הנוסחה a = v/t, הזן את תוצאות החישוב בטבלת הנתונים ונתח את הנתונים.

מסת עומס = 150 גרם = 0,15 ק"ג

מרווח זמן (שניות)	מרחק (ס"מ)	מהירות (ס"מ/שנייה)	תאוצה (ס"מ/שנייה)2)
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
מְמוּצָע

1. מדדו את המרחק בין שתי הנקודות הקרובות ביותר, הזינו את תוצאות המדידה בטבלת הנתונים ונתחו את הנתונים.

2. חשבו את המהירות באמצעות הנוסחה v = s/t, הזינו את תוצאות החישוב בטבלת הנתונים ונתחו את הנתונים.

3. חשב את התאוצה באמצעות הנוסחה a = v/t, הזן את תוצאות החישוב בטבלת הנתונים ונתח את הנתונים.

דיון:

1. מהו הקשר בין כוח לתאוצה, ככל שהכוח גדול יותר, כך התאוצה גדולה יותר?

2. מהו הקשר בין מסה לתאוצה, ככל שהמסה גדולה יותר, כך התאוצה גדולה יותר?

מסקנה

ציין את מסקנתך.