Subiect de experiment: A doua lege a lui Newton
Scopul experimentului: – Investigarea relației dintre forță și accelerație
– Investigarea relației dintre masă și accelerație
Unelte și materiale: Șine, sursă de alimentare, grindă multi-nivel, tren dinamic, înregistrator de timp, bandă magnetică, greutăți de 50 de grame (3), cabluri de conectare.
Pași de pregătire:
1. Asamblați șinele, instalați înregistratorul de timp așa cum se arată în imagine.
2. Plasați căruciorul dinamic în dreapta înregistratorului de timp. Așezați o greutate deasupra căruciorului dinamic.
3. Atașați banda la înregistratorul de timp și conectați capătul benzii la căruciorul dinamic.
4. Setați tensiunea de alimentare la 12 volți
5. Conectați sursa de alimentare la o sursă de alimentare și porniți înregistratorul de timp.
6. Setați înregistratorul de timp pentru a funcționa corect
Etapa experimentală 1: Relația dintre forță și accelerație
1. Așezați șina pe suprafața mesei.
2. Conectați sarcina de 50 de grame la trenul dinamic folosind un fir.
3. Porniți înregistratorul de timp
4. Eliberați sarcina astfel încât aceasta să cadă liber și să tragă trenul dinamic.
5. Opriți înregistratorul de timp când căruciorul dinamic ajunge la baza planului înclinat sau când sarcina ajunge la podea.
6. Îndepărtați banda de pe circuit
7. Repetați experimentul folosind încărcături de 100 de grame și 150 de grame.
Date și Analiza Datelor 1:
Interval de timp (t) = perioadă (T) = 1/f = 1/50Hz = 0,02 secunde
50 de herți este frecvența PLN.
Masa încărcăturii = 50 grame = 0,05 kg
Greutatea încărcăturii (forța de tracțiune) = (0,05 kg)(9,8 m/s) = 0,49 N
|
Interval de timp (secunde) |
Distanță (cm) |
Viteză (cm/secundă) |
Accelerație (cm/ secundă² ) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
In medie |
||||
1. Măsurați distanța dintre cele mai apropiate două puncte, introduceți rezultatele măsurătorii în tabelul de date și analizați datele.
2. Calculați viteza folosind formula v = s/t, introduceți rezultatele calculului în tabelul de date și analizați datele.
3. Calculați accelerația folosind formula a = v/t, introduceți rezultatele calculului în tabelul de date și analizați datele.
Masa încărcăturii = 100 grame = 0,1 kg
Greutatea încărcăturii (forța de tracțiune) = (0,1 kg)(9,8 m/s) = 0,98 N
|
Interval de timp (secunde) |
Distanță (cm) |
Viteză (cm/secundă) |
Accelerație (cm/ secundă² ) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
In medie |
||||
1. Măsurați distanța dintre cele mai apropiate două puncte, introduceți rezultatele măsurătorii în tabelul de date și analizați datele.
2. Calculați viteza folosind formula v = s/t, introduceți rezultatele calculului în tabelul de date și analizați datele.
3. Calculați accelerația folosind formula a = v/t, introduceți rezultatele calculului în tabelul de date și analizați datele.
Masa încărcăturii = 150 grame = 0,15 kg
Greutatea încărcăturii (forța de tracțiune) = (0,15 kg)(9,8 m/s) = 1,47 N
|
Interval de timp (secunde) |
Distanță (cm) |
Viteză (cm/secundă) |
Accelerație (cm/ secundă² ) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
In medie |
||||
1. Măsurați distanța dintre cele mai apropiate două puncte, introduceți rezultatele măsurătorii în tabelul de date și analizați datele.
2. Calculați viteza folosind formula v = s/t, introduceți rezultatele calculului în tabelul de date și analizați datele.
3. Calculați accelerația folosind formula a = v/t, introduceți rezultatele calculului în tabelul de date și analizați datele.
Etapa experimentală 2: Relația dintre masă și accelerație
1. Așezați șina pe o suprafață de masă. Adăugați o greutate de 50 de grame deasupra șinei dinamice.
2. Conectați sarcina de 100 de grame la trenul dinamic folosind un fir.
3. Porniți înregistratorul de timp
4. Eliberați greutatea de 100 de grame astfel încât greutatea să cadă liber și să tragă trenul dinamic.
5. Opriți înregistratorul de timp când căruciorul dinamic ajunge la baza planului înclinat sau când sarcina ajunge la podea.
6. Îndepărtați banda de pe circuit
7. Repetați experimentul adăugând încărcături de 100 de grame și 150 de grame deasupra căruciorului dinamic.
Date și Analiza Datelor 1:
Interval de timp (t) = perioadă (T) = 1/f = 1/50Hz = 0,02 secunde
50 de herți este frecvența PLN.
Masa încărcăturii = 50 grame = 0,05 kg
|
Interval de timp (secunde) |
Distanță (cm) |
Viteză (cm/secundă) |
Accelerație (cm/ secundă² ) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
In medie |
||||
1. Măsurați distanța dintre cele mai apropiate două puncte, introduceți rezultatele măsurătorii în tabelul de date și analizați datele.
2. Calculați viteza folosind formula v = s/t, introduceți rezultatele calculului în tabelul de date și analizați datele.
3. Calculați accelerația folosind formula a = v/t, introduceți rezultatele calculului în tabelul de date și analizați datele.
Masa încărcăturii = 100 grame = 0,1 kg
|
Interval de timp (secunde) |
Distanță (cm) |
Viteză (cm/secundă) |
Accelerație (cm/ secundă² ) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
In medie |
||||
1. Măsurați distanța dintre cele mai apropiate două puncte, introduceți rezultatele măsurătorii în tabelul de date și analizați datele.
2. Calculați viteza folosind formula v = s/t, introduceți rezultatele calculului în tabelul de date și analizați datele.
3. Calculați accelerația folosind formula a = v/t, introduceți rezultatele calculului în tabelul de date și analizați datele.
Masa încărcăturii = 150 grame = 0,15 kg
|
Interval de timp (secunde) |
Distanță (cm) |
Viteză (cm/secundă) |
Accelerație (cm/ secundă² ) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
In medie |
||||
1. Măsurați distanța dintre cele mai apropiate două puncte, introduceți rezultatele măsurătorii în tabelul de date și analizați datele.
2. Calculați viteza folosind formula v = s/t, introduceți rezultatele calculului în tabelul de date și analizați datele.
3. Calculați accelerația folosind formula a = v/t, introduceți rezultatele calculului în tabelul de date și analizați datele.
Discuție:
1. Care este relația dintre forță și accelerație, cu cât forța este mai mare, cu atât accelerația este mai mare?
2. Care este relația dintre masă și accelerație, cu cât masa este mai mare, cu atât accelerația este mai mare?
Concluzie
Enunță-ți concluzia.
