אינסטרוקציעס פֿאַר די גראַוויטאַציאָנעלע אַקסעלעראַציע עקספּערימענט
צילן פון דעם עקספּערימענט :
– סטודענטן קענען אויסגעפינען די גרייס פון גראַוויטאַציאָנעלער אַקסעלעראַציע באַזירט אויף די רעזולטאַטן פון דעם עקספּערימענט.
מכשירים און מאַטעריאַלן :
– סטאָפּ וואַטש
– קליינע שטיינער (איר קענט ניצן אנדערע זאכן)
– ליניאַל אָדער מעסט־געצייַג פֿאַר לענג
גרונט טעאָריע :
אַקסעלעראַציע פון גראַוויטאַציע
גראַוויטאַציאָנעלע אַקסעלעראַציע איז די אַקסעלעראַציע וואָס אַן אָביעקט פאַלט פריי פֿון אַ געוויסער הייך צו דער ערד'ס ייבערפֿלאַך. באַזירט אויף עקספּערימענטן דורכגעפֿירט דורך פֿיזיקער, איז די מאַגניטוד פֿון דער ערד'ס גראַוויטאַציאָנעלער אַקסעלעראַציע 9,8 מ/ס² . דאָס איז אַ דורכשניטלעכער ווערט. די מאַגניטוד פֿון דער גראַוויטאַציאָנעלער אַקסעלעראַציע אין עטלעכע פֿאַרשידענע ערטער קען נישט זיין פּונקט די זעלבע ווי 9,8 מ/ס² . צו פֿאַרפּשוטערן די חשבונות, ווערט מאַנטשמאָל דער ווערט פֿון דער גראַוויטאַציאָנעלער אַקסעלעראַציע פֿון 9,8 מ/ס² אַרומגערינדעט צו 10 מ/ס² . די ריכטונג פֿון דער גראַוויטאַציאָנעלער אַקסעלעראַציע איז צו דעם צענטער פֿון דער ערד אָדער פּערפּענדיקולאַר צו דער ערד-ייבערפֿלאַך.
פרייער פאַל באַוועגונג און איר באַציִונג צו גראַוויטאַציאָנעלער אַקסעלעראַציע
פרייער פאל באוועגונג איז די באוועגונג פון אן אביעקט וואס פאלט פון א געוויסער הייך צו דער ערד אן אן אנפאנגס-געשווינדיקייט, און דער אביעקט דערפארט א קאנסטאנטע גראַוויטאציאָנעלע אַקסעלעראַציע פון 9,8 מ/ס² . אַקסעלעראַציע איז א וועקטאָר קוואַנטיטעט, אַזוי עס האט ביידע מאַגניטוד און ריכטונג. די מאַגניטוד פון דער גראַוויטאציאָנעלער אַקסעלעראַציע פון 9,8 מ/ס² מיינט אז די גיכקייט פונעם אביעקט וואַקסט מיט 9,8 מ/ס יעדע 1 סעקונדע. נאך פרייען פאלן פאר 2 סעקונדעס, וואַקסט די גיכקייט פונעם אביעקט צו 19,6 מ/ס. און אזוי ווייטער. די ריכטונג פון דער גראַוויטאציאָנעלער אַקסעלעראַציע איז צו דעם צענטער פון דער ערד.
די גיכקייט פון יעדן פריי-פאלנדיקן אביעקט וואקסט רעגולער, דעריבער איז פריי-פאל באוועגונג א ביישפיל פון איינהייטלעך פארשנעלערט לינעארע באוועגונג. עס זענען דא דריי דעריוואטיוו פארמלען פון איינהייטלעך פארשנעלערט לינעארע באוועגונג וואס ווערן גענוצט צו רעכענען פיזישע קוואַנטיטעטן פארבונדן מיט איינהייטלעכער לינעארער באוועגונג, ווי דיסטאנץ, אנפאנגס- און ענדגילטיגע גיכקייט, צייט אינטערוואַל און פארשנעלערן. די דריי פארמלען זענען: vt = v o + at, s = v o t + ½ at 2 , vt 2 = v o 2 + 2 as, וואו v t = ענדגילטיגע גיכקייט, v o = אנפאנגס-גיכקייט, a = פארשנעלערן פונעם אביעקט, t = צייט אינטערוואַל, s = דיסטאַנץ וואס איז געפארן געווארן, v o = אנפאנגס-גיכקייט.
פרייער פאל איז א ביישפיל פון אייניגפארמיגער פארשנעלערט לינעארער באוועגונג, דעריבער איז די פארמל וואס ווערט גענוצט אין פרייען פאל באזיסלעך די זעלבע ווי די פארמל פאר אייניגפארמיגער פארשנעלערט לינעארער באוועגונג אויבן, און איז צוגעפאסט צו דער סיטואציע און באדינגונגען פון פרייען פאל. די דריי פארמלען אויבן, אויב זיי ווערן פארוואנדלט אין א פרייען פאל פארמל, וועלן זיך ענדערן צו v.t = גאט, ה = ½ גאט2, ווt2 = 2 gh, וואו vt = ענדגילטיגע גיכקייט, g = גראַוויטאַציאָנעלע אַקסעלעראַציע, t = צייט אינטערוואַל, h = הייך אדער דיסטאַנץ געפאָרן אין דער ווערטיקאַלער ריכטונג.
אין דעם עקספּערימענט, ווערט גראַוויטאַציאָנעלע אַקסעלעראַציע אויסגערעכנט מיט איינע פון די פריי-פאַל באַוועגונג פאָרמולעס, נעמלעך ה = ½ ג2די אנדערע צוויי פֿאָרמולעס קענען נישט גענוצט ווערן ווײַל אין דעם עקספּערימענט די לעצטע גיכקייט (vt) אביעקטן קענען נישט געמאסטן ווערן. צו רעכענען די גרייס פון גראַוויטאַציאָנעלער אַקסעלעראַציע, ווערט די פאָרמולע געביטן צו ג = 2 שעה / ט2.
עקספּערימענטאַלע טריט :
1. מעסט די הייך אין וועלכער דער אביעקט וועט פריי פאלן, דערנאך לייגט עס אריין אין דער דאטן טאבעלע און אנאליזירט די דאטן, נומער 1.
2. לאָזט אַראָפּ דעם אָביעקט און מעסט דעם צייט־אינטערוואַל פֿאַר דעם אָביעקט צו פֿאַלן פֿרײַ, דערנאָך אַרײַנשרייַבט עס אין דער דאַטן־טאַבעלע און אַנאַליזירט די דאַטן, נומער 1.
3. רעכנט אויס די גרייס פון דער גראַוויטאַציאָנעלער אַקסעלעראַציע ניצנדיק די פאָרמולע g = 2 h / t2, דערנאך אריינלייגן די רעכענונג רעזולטאטן אין דער דאטן טאבעלע און דאטן אנאליז, נומער 1.
4. איבערחזרן טריט 1 ביז 3, און דערנאך אריינלייגן די רעזולטאטן אין דער דאטן טאבעלע און דאטן אנאליז, נומערן 2 און 3.
5. רעכנט אויס די דורכשניטלעכע גראַוויטאַציאָנעלע אַקסעלעראַציע. אויב דער עקספּערימענט ווערט איבערגעחזרט דריי מאָל, וועלן זיין דריי ווערטן פון גראַוויטאַציאָנעלער אַקסעלעראַציע. לייגט די דריי ווערטן צוזאַמען און טיילט אויף דריי. רעקאָרדירט אייערע רעזולטאַטן אין אַ טאַבעלע.
דאַטן און דאַטן אַנאַליז :
| ניין | הייך (מעטער) | צייט אינטערוואַל (סעקונדעס) | אַקסעלעראַציע צוליב גראַוויטאַציע (מ/ס2) * |
| 1 | |||
| 2 | |||
| 3 | |||
| דורכשניטלעך | |||
* אריינרעכענען דעם קאלקולאציע פראצעס אין דעם אפטייל
מסקנאנישט:
שטעלט ארויס אייער מסקנא באזירט אויף די עקספערימענטאלע רעזולטאטן וואס איר האט באקומען, באצוגענדיג זיך צו די עקספערימענטאלע צילן און טעארעטישע באזע. פירנדיקע פראגעס:
– וויפיל גראַוויטאַציאָנעלע אַקסעלעראַציע האָט איר באַקומען דורך דעם עקספּערימענט?
– איז די גרייס פון דער פארשנעלערן צוליב גראוויטי גלייך צו אדער נאנט צו 9,8 מעטער/סעקונדע2 ?
– אויב די מאַגניטוד פון דער גראַוויטאַציאָנעלער אַקסעלעראַציע וואָס איר באַקומט איז זייער אַנדערש פון 9,8 מעטער/סעקונדע2, וואָסערע זאַכן האָבן אַן השפּעה אויף דעם?
