Jaribio la kuongeza kasi ya uvutano

Maelekezo ya jaribio la kuongeza kasi ya mvuto

Malengo ya jaribio :

- Wanafunzi wanaweza kujua ukubwa wa kasi ya uvutano kulingana na matokeo ya jaribio.

Zana na vifaa :

- Simamisha saa
– Mawe madogo (unaweza kutumia vitu vingine)
- Rula au kifaa cha kupimia urefu

Nadharia ya msingi :

Kuongeza kasi ya mvuto

Kuongeza kasi kwa uvutano ni kuongeza kasi kunakopatikana na kitu kinachoanguka kwa uhuru kutoka urefu fulani kuelekea uso wa Dunia. Kulingana na majaribio yaliyofanywa na wanafizikia, ukubwa wa kuongeza kasi kwa uvutano wa Dunia ni 9,8 m/s2 ^. Hii ni thamani ya wastani. Ukubwa wa kuongeza kasi kwa uvutano katika sehemu kadhaa tofauti huenda usiwe sawa kabisa na 9,8 m/s2 ^. Ili kurahisisha hesabu, wakati mwingine thamani ya kuongeza kasi kwa uvutano ya 9,8 m/s2 ^huzungushwa hadi 10 m/s2 ^. Mwelekeo wa kuongeza kasi kwa uvutano ni kuelekea katikati ya Dunia au kwenye uso wa ardhi.

Mwendo wa kuanguka huru na uhusiano wake na kuongeza kasi ya mvuto

Mwendo wa kuanguka huru ni mwendo wa kitu kinachoanguka kutoka urefu fulani kuelekea uso wa ardhi bila kasi ya awali na kitu hicho hupata kasi ya uvutano ya mara kwa mara ya 9,8 m/s2 ^. Kuongeza kasi ni kiasi cha vekta kwa hivyo kina ukubwa na mwelekeo. Ukubwa wa kasi ya uvutano ya 9,8 m/s2 ^unamaanisha kuwa kasi ya kitu huongezeka kwa 9,8 m/s kila sekunde 1. Baada ya kuanguka huru kwa sekunde 2, kasi ya kitu huongezeka hadi 19,6 m/s. Na kadhalika. Mwelekeo wa kasi ya uvutano ni kuelekea katikati ya dunia.

Kasi ya kitu chochote kinachoanguka huru huongezeka mara kwa mara, kwa hivyo mwendo wa kuanguka huru ni mfano wa mwendo wa mstari ulioharakishwa kwa usawa. Kuna fomula tatu zinazotokana za mwendo wa mstari ulioharakishwa kwa usawa ambazo hutumika kukokotoa kiasi halisi kinachohusiana na mwendo wa mstari ulio sawa, kama vile umbali, kasi ya awali na ya mwisho, muda wa muda na kuongeza kasi. Fomula tatu ni: v _t = vo ₊ at, s = vo _t + ½ at ² , v _t ² = vo ₂ ⁺ 2 kama, ambapo v _t = kasi ya mwisho, vo ₌ kasi ya awali, a = kuongeza kasi ya kitu, t = muda wa muda, s = umbali uliosafiri, vo ₌ kasi ya awali.

Kuanguka huru ni mfano wa mwendo wa mstari ulioharakishwa kwa usawa, kwa hivyo fomula inayotumika katika kuanguka huru kimsingi ni sawa na fomula ya mwendo wa mstari ulioharakishwa kwa usawa hapo juu, na inarekebishwa kulingana na hali na masharti ya kuanguka huru. Fomula tatu hapo juu, zikibadilishwa kuwa fomula ya kuanguka huru, zitabadilika kuwa v._t = gt, h = ½ gt²katika_t² = 2 gh, ambapo v_t = kasi ya mwisho, g = kuongeza kasi ya uvutano, t = muda wa muda, h = urefu au umbali uliosafiriwa katika mwelekeo wima.
Katika jaribio hili, kuongeza kasi ya uvutano huhesabiwa kwa kutumia mojawapo ya fomula za mwendo wa kuanguka huru, yaani h = ½ gt²Fomula zingine mbili haziwezi kutumika kwa sababu katika jaribio hili kasi ya mwisho (v_t) vitu haviwezi kupimwa. Ili kuhesabu ukubwa wa kasi ya uvutano, fomula hubadilishwa kuwa g = saa 2/t².

Hatua za majaribio :

1. Pima urefu ambao kitu kitaanguka kwa uhuru, kisha ukiingize kwenye jedwali la data na uchanganue data, nambari 1.
2. Angusha kitu na upime muda wa kitu kuanguka kwa uhuru, kisha ukiingize kwenye jedwali la data na uchanganue data, nambari 1.
3. Hesabu ukubwa wa kasi ya uvutano kwa kutumia fomula g = saa 2 / t², kisha ingiza matokeo ya hesabu katika jedwali la data na uchambuzi wa data, nambari 1.
4. Rudia hatua ya 1 hadi 3, kisha ingiza matokeo kwenye jedwali la data na uchambuzi wa data, nambari 2 na 3.
5. Hesabu wastani wa kasi ya uvutano. Ikiwa jaribio litarudiwa mara tatu, kutakuwa na thamani tatu za kasi ya uvutano. Ongeza thamani tatu pamoja na ugawanye kwa tatu. Andika matokeo yako kwenye jedwali.

Uchambuzi wa data na data :

* Jumuisha mchakato wa hesabu katika sehemu hii

Hitimishon:

Taja hitimisho lako kulingana na matokeo ya majaribio uliyopata, ukirejelea malengo ya majaribio na msingi wa kinadharia. Maswali ya mwongozo:
– Ulipata kasi ya uvutano kiasi gani kupitia jaribio?
– Je, ukubwa wa kasi inayotokana na mvuto ni sawa au karibu na 9,8 m/s?² ?
– Ikiwa ukubwa wa kasi ya uvutano unayopata ni tofauti sana na 9,8 m/s², ni mambo gani yanayoathiri?