Yerçekimi ivmesi deneyi

Yerçekimi ivmesi deneyi için talimatlar

Deneysel hedef :

– Öğrenciler deney sonuçlarına dayanarak yerçekimi ivmesinin büyüklüğünü bulabilirler.

Aletler ve malzemeler :

– İzlemeyi durdur
– Küçük taşlar (başka nesneler de kullanabilirsiniz)
– Uzunluk için cetvel veya ölçme aleti

Temel teori :

Yerçekimi ivmesi

Yerçekimi ivmesi, belirli bir yükseklikten Dünya yüzeyine doğru serbestçe düşen bir cismin maruz kaldığı ivmedir. Fizikçiler tarafından yapılan deneylere göre, Dünya'nın yerçekimi ivmesinin büyüklüğü 9,8 m/s²'dir.²Bu ortalama bir değerdir. Farklı konumlardaki yerçekimi ivmesi tam olarak 9,8 m/s² olmayabilir.²Soruların hesaplanmasını kolaylaştırmak için bazen yerçekimi ivmesinin değeri 9,8 m/s² olarak verilir.² Bu değer 10 m/s'ye yuvarlanmıştır.²Yerçekimi ivmesinin yönü, dünyanın merkezine doğrudur veya yer yüzeyine diktir.

Serbest düşme hareketi ve yerçekimi ivmesiyle ilişkisi

Serbest düşme, bir cismin belirli bir yükseklikten yer yüzeyine doğru, başlangıç ​​hızı olmaksızın düşmesi ve cismin 9,8 m/s²'lik sabit bir yerçekimi ivmesine maruz kalması hareketidir.²İvme vektörel bir niceliktir, dolayısıyla hem büyüklüğü hem de yönü vardır. Yerçekimi ivmesinin büyüklüğü 9,8 m/s²'dir.² Bu, cismin hızının her saniyede 9,8 m/s arttığı anlamına gelir. 2 saniye serbest düşüşten sonra cismin hızı 19,6 m/s'ye çıkar. Ve böyle devam eder. Yerçekimi ivmesinin yönü Dünya'nın merkezine doğrudur.

Serbest düşüş halindeki herhangi bir cismin hızı düzenli olarak artar; bu nedenle serbest düşüş, düzgün ivmeli doğrusal hareketin bir örneğidir. Düzgün ivmeli doğrusal hareketle ilgili fiziksel nicelikleri (mesafe, ilk ve son hız, zaman aralığı ve ivme gibi) hesaplamak için kullanılan üç türetilmiş formül vardır. Bu üç formül şunlardır: v_t = v_o + at, s = v_o t + ½'de²içinde_t² = v_o² + 2 olarak, burada v_t = son hız, v_o = başlangıç ​​hızı, a = cismin ivmesi, t = zaman aralığı, s = kat edilen mesafe, v_o = başlangıç ​​hızı.

Serbest düşme, düzgün ivmeli doğrusal hareketin bir örneğidir; bu nedenle serbest düşmede kullanılan formül, yukarıdaki düzgün ivmeli doğrusal hareket formülüyle temelde aynıdır ve serbest düşme durumuna ve koşullarına göre ayarlanmıştır. Yukarıdaki üç formül, serbest düşme formülüne dönüştürülürse, v'ye dönüşecektir._t = gt, h = ½ gt²içinde_t² = 2 gh, burada v_t = son hız, g = yerçekimi ivmesi, t = zaman aralığı, h = yükseklik veya dikey yönde kat edilen mesafe.
Bu deneyde, yerçekimi ivmesi serbest düşme hareketine ait formüllerden biri kullanılarak hesaplanmıştır, yani: h = ½ gt²Diğer iki formül kullanılamaz çünkü bu deneyde nihai hız (v)_tNesneler ölçülemez. Yerçekimi ivmesinin büyüklüğünü hesaplamak için formül şu şekilde değiştirilir: g = 2 h / t².

Deneysel adımlar :

1. Cismin serbestçe düşeceği yüksekliği ölçün, ardından bu değeri veri tablosuna girin ve verileri analiz edin (1. madde).
2. Nesneyi bırakın ve nesnenin serbestçe düşmesi için geçen zaman aralığını ölçün, ardından bu değeri veri tablosuna girin ve verileri analiz edin (1. adım).
3. g = 2 h / t formülünü kullanarak yerçekimi ivmesinin büyüklüğünü hesaplayın.²Ardından hesaplama sonuçlarını veri tablosuna ve veri analizine (1 numaralı bölüm) girin.
4. 1 ila 3 arasındaki adımları tekrarlayın, ardından sonuçları veri tablosuna ve veri analizine (2 ve 3 numaralı adımlar) girin.
5. Ortalama yerçekimi ivmesini hesaplayın. Deney üç kez tekrarlanırsa, üç farklı yerçekimi ivmesi değeri elde edilecektir. Bu üç değeri toplayın ve üçe bölün. Sonuçlarınızı bir tabloya kaydedin.

Veri ve veri analizi :

* Hesaplama sürecini bu bölüme dahil edin.

Çözümn:

Deneysel amaçlara ve teorik temele atıfta bulunarak, elde ettiğiniz deneysel sonuçlara dayanarak vardığınız sonucu belirtin. Yönlendirici sorular:
– Deney sonucunda ne kadar yerçekimi ivmesi elde ettiniz?
– Yerçekimi ivmesinin büyüklüğü 9,8 m/s²'ye eşit mi yoksa ona yakın mı?² ?
– Elde ettiğiniz yerçekimi ivmesinin büyüklüğü 9,8 m/s²'den çok farklıysa²Peki, bunu etkileyen şeyler nelerdir?