Experimentämne: Newtons andra lag
Experimentets syfte: – Att undersöka sambandet mellan kraft och percepatan
– Undersöka sambandet mellan massa och acceleration
Verktyg och material: Skenor, strömförsörjning, flernivåbalk, dynamiktåg, tidtagningsenhet, band, 50 grams vikter (3), anslutningskablar.
Förberedelsesteg:
1. Montera skenorna, installera tidtagningsenheten enligt bilden.
2. Placera dynamikvagnen till höger om tidtagningsenheten. Placera en vikt ovanpå dynamikvagnen.
3. Anslut bandet till tidtagningsenheten och anslut bandänden till dynamikvagnen.
4. Ställ in strömförsörjningsspänningen till 12 volt
5. Anslut strömförsörjningen till en strömkälla och slå på tidregistreraren.
6. Ställ in tidtagningsenheten så att den fungerar korrekt
Experimentellt steg 1: Sambandet mellan kraft och acceleration
1. Placera skenan på bordsytan.
2. Anslut 50-gramslasten till det dynamiska tåget med hjälp av tråd.
3. Slå på tidtagningsenheten
4. Släpp lasten så att lasten faller fritt och drar det dynamiska tåget.
5. Stäng av tidregistreraren när den dynamiska vagnen anländer till botten av det lutande planet eller när lasten anländer till golvet.
6. Ta bort tejpen från kretsen
7. Upprepa experimentet med lass på 100 gram och 150 gram.
Data och dataanalys 1:
Tidsintervall (t) = period (T) = 1/f = 1/50Hz = 0,02 sekunder
50 Hertz är PLN-frekvensen.
Lastvikt = 50 gram = 0,05 kg
Lastvikt (dragkraft) = (0,05 kg) (9,8 m/s) = 0,49 N
|
Tidsintervall (sekunder) |
Avstånd (cm) |
Hastighet (cm/sekund) |
Acceleration (cm/sekund)2) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
Genomsnitt |
||||
1. Mät avståndet mellan de två närmaste punkterna, ange mätresultaten i datatabellen och analysera data.
2. Beräkna hastigheten med formeln v = s/t, ange beräkningsresultaten i datatabellen och analysera data.
3. Beräkna accelerationen med formeln a = v/t, ange beräkningsresultaten i datatabellen och analysera data.
Lastvikt = 100 gram = 0,1 kg
Lastvikt (dragkraft) = (0,1 kg) (9,8 m/s) = 0,98 N
|
Tidsintervall (sekunder) |
Avstånd (cm) |
Hastighet (cm/sekund) |
Acceleration (cm/sekund)2) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
Genomsnitt |
||||
1. Mät avståndet mellan de två närmaste punkterna, ange mätresultaten i datatabellen och analysera data.
2. Beräkna hastigheten med formeln v = s/t, ange beräkningsresultaten i datatabellen och analysera data.
3. Beräkna accelerationen med formeln a = v/t, ange beräkningsresultaten i datatabellen och analysera data.
Lastvikt = 150 gram = 0,15 kg
Lastvikt (dragkraft) = (0,15 kg) (9,8 m/s) = 1,47 N
|
Tidsintervall (sekunder) |
Avstånd (cm) |
Hastighet (cm/sekund) |
Acceleration (cm/sekund)2) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
Genomsnitt |
||||
1. Mät avståndet mellan de två närmaste punkterna, ange mätresultaten i datatabellen och analysera data.
2. Beräkna hastigheten med formeln v = s/t, ange beräkningsresultaten i datatabellen och analysera data.
3. Beräkna accelerationen med formeln a = v/t, ange beräkningsresultaten i datatabellen och analysera data.
Experimentellt steg 2: Samband mellan massa och acceleration
1. Placera skenan på en bordsyta. Lägg en vikt på 50 gram ovanpå det dynamiska tåget.
2. Anslut 100-gramslasten till det dynamiska tåget med hjälp av tråd.
3. Slå på tidtagningsenheten
4. Släpp 100-gramsvikten så att vikten faller fritt och drar i dynamiktåget.
5. Stäng av tidregistreraren när den dynamiska vagnen anländer till botten av det lutande planet eller när lasten anländer till golvet.
6. Ta bort tejpen från kretsen
7. Upprepa experimentet genom att lägga till laster på 100 gram och 150 gram ovanpå dynamikvagnen.
Data och dataanalys 1:
Tidsintervall (t) = period (T) = 1/f = 1/50Hz = 0,02 sekunder
50 Hertz är PLN-frekvensen.
Lastvikt = 50 gram = 0,05 kg
|
Tidsintervall (sekunder) |
Avstånd (cm) |
Hastighet (cm/sekund) |
Acceleration (cm/sekund)2) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
Genomsnitt |
||||
1. Mät avståndet mellan de två närmaste punkterna, ange mätresultaten i datatabellen och analysera data.
2. Beräkna hastigheten med formeln v = s/t, ange beräkningsresultaten i datatabellen och analysera data.
3. Beräkna accelerationen med formeln a = v/t, ange beräkningsresultaten i datatabellen och analysera data.
Lastvikt = 100 gram = 0,1 kg
|
Tidsintervall (sekunder) |
Avstånd (cm) |
Hastighet (cm/sekund) |
Acceleration (cm/sekund)2) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
Genomsnitt |
||||
1. Mät avståndet mellan de två närmaste punkterna, ange mätresultaten i datatabellen och analysera data.
2. Beräkna hastigheten med formeln v = s/t, ange beräkningsresultaten i datatabellen och analysera data.
3. Beräkna accelerationen med formeln a = v/t, ange beräkningsresultaten i datatabellen och analysera data.
Lastvikt = 150 gram = 0,15 kg
|
Tidsintervall (sekunder) |
Avstånd (cm) |
Hastighet (cm/sekund) |
Acceleration (cm/sekund)2) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
Genomsnitt |
||||
1. Mät avståndet mellan de två närmaste punkterna, ange mätresultaten i datatabellen och analysera data.
2. Beräkna hastigheten med formeln v = s/t, ange beräkningsresultaten i datatabellen och analysera data.
3. Beräkna accelerationen med formeln a = v/t, ange beräkningsresultaten i datatabellen och analysera data.
Diskussion:
1. Vad är förhållandet mellan kraft och acceleration, ju större kraft, desto större acceleration?
2. Vad är förhållandet mellan massa och acceleration, ju större massa, desto större acceleration?
slutsats
Ange din slutsats.
