Експеримент са гравитационим убрзањем

Упутства за експеримент гравитационог убрзања

Сврха експеримента :

– Ученици могу да сазнају величину гравитационог убрзања на основу резултата експеримента.

Алати и материјали :

– Штоперица
– Мало камење (можете користити и друге предмете)
– Лењир или мерни алат за дужину

Основна теорија :

Убрзање гравитације

Гравитационо убрзање је убрзање које доживљава објекат који слободно пада са одређене висине ка површини Земље. На основу експеримената које су спровели физичари, величина Земљиног гравитационог убрзања је 9,8 m/s.²Ово је просечна вредност. Убрзање услед гравитације на различитим локацијама можда неће бити тачно 9,8 m/s.²Ради лакшег израчунавања питања, понекад је вредност гравитационог убрзања 9,8 m/s² ово је заокружено на 10 м/с²Правац гравитационог убрзања је ка центру Земље или нормалан на површину тла.

Кретање слободног пада и његова веза са гравитационим убрзањем

Слободан пад је кретање објекта који пада са одређене висине према површини тла без почетне брзине, при чему објекат доживљава константно гравитационо убрзање од 9,8 m/s.²Убрзање је векторска величина, тако да има и величину и смер. Величина убрзања гравитације је 9,8 m/s² То значи да се брзина објекта повећава за 9,8 м/с сваке секунде. Након слободног пада од 2 секунде, брзина објекта се повећава на 19,6 м/с. И тако даље. Смер гравитационог убрзања је ка центру Земље.

Брзина било ког објекта у слободном паду се редовно повећава, стога је слободни пад пример равномерно убрзаног линеарног кретања. Постоје три изведене формуле за равномерно убрзано линеарно кретање које се користе за израчунавање физичких величина повезаних са равномерно линеарним кретањем, као што су растојање, почетна и коначна брзина, временски интервал и убрзање. Три формуле су: v_t = в_o + ат, с = в_o t + ½ на²у_t² = в_o² + 2 као, где је v_t = коначна брзина, v_o = почетна брзина, a = убрзање објекта, t = временски интервал, s = пређена удаљеност, v_o = почетна брзина.

Слободан пад је пример равномерно убрзаног линеарног кретања, стога је формула која се користи у слободном паду у основи иста као формула за равномерно убрзано линеарно кретање изнад, али је прилагођена ситуацији и условима слободног пада. Три горе наведене формуле, ако се претворе у формулу за слободан пад, промениће се у v._t = gt, h = ½ gt²у_t² = 2gh, где је v_t = коначна брзина, g = гравитационо убрзање, t = временски интервал, h = висина или пређена удаљеност у вертикалном правцу.
У овом експерименту, гравитационо убрзање се израчунава коришћењем једне од формула за слободно падно кретање, наиме h = ½ gt²Друге две формуле се не могу користити јер је у овом експерименту коначна брзина (v_t) објекти се не могу мерити. Да би се израчунала величина гравитационог убрзања, формула се мења у г = 2 ч / т².

Експериментални кораци :

1. Измерите висину на којој ће објекат слободно пасти, затим је унесите у табелу са подацима и анализирајте податке, број 1.
2. Испустите предмет и измерите временски интервал за слободно падање предмета, затим га унесите у табелу података и анализирајте податке, број 1.
3. Израчунајте величину гравитационог убрзања користећи формулу g = 2 h / t², затим унесите резултате прорачуна у табелу података и анализу података, број 1.
4. Поновите кораке од 1 до 3, а затим унесите резултате у табелу података и анализу података, бројеви 2 и 3.
5. Израчунајте просечно гравитационо убрзање. Ако се експеримент понови три пута, добиће се три вредности гравитационог убрзања. Саберите три вредности и поделите са три. Запишите резултате у табелу.

Подаци и анализа података :

* Укључите поступак израчунавања у овај одељак

Закључакне :

Изнесите свој закључак на основу добијених експерименталних резултата, позивајући се на експерименталне циљеве и теоријску основу. Водећа питања:
– Колико гравитационо убрзање сте добили током експеримента?
– Да ли је величина убрзања гравитације једнака или близу 9,8 m/s² ?
– Ако је величина гравитационог убрзања које добијете веома различита од 9,8 m/s², које ствари утичу на то?