Совет 1: Как найти ускорение свободного падения

Для того чтобы найти ускорение свободного падения, сбросьте достаточно тяжелое тело, желательно металлическое, с некоторой высоты и засеките время падения, затем по формуле рассчитайте ускорение свободного падения. Или измерьте силу тяжести, которая действует на тело известной массы и поделите значение силы на эту массу. Можно использовать математический маятник.
Как найти ускорение свободного падения
Вам понадобится
  • электронный и обычный секундомер, металлическое тело, весы, динамометр и математический маятник.
Инструкция
1
Нахождение ускорения свободного падения свободно падающего телаВозьмите металлическое тело, и прикрепите его к кронштейну на некоторой высоте, которую сразу измерьте в метрах. Внизу остановите специальную платформу. Кронштейн и платформу присоедините к электронному секундомеру. Высота должна быть подобрана таким образом, чтобы сопротивлением воздуха можно было пренебречь. Рекомендуется выбирать высоты от 2 до 4 м. После этого отсоедините тело от кронштейна, в результате оно начнет свободно падать. После удара о платформу секундомер зафиксирует время падения в секундах. После этого поделите значение высоты на значение времени, взятое во второй степени, а результат умножьте на 2. Получите значение ускорения свободного падения в м/с2.
2
Нахождение ускорения свободного падения через силу тяжести Измерьте на весах массу тела в килограммах с высокой точностью. Затем, возьмите динамометр и подвесьте на него это тело. Но покажет значение силы тяжести в ньютонах. После этого поделите значение силы тяжести на массу тела. В результате получите ускорение свободного падения.
3
Нахождение ускорения свободного падения с помощью математического маятника Возьмите математический маятник (тело, подвешенное на достаточно длинной нити) и заставьте его колебаться, предварительно измерив длину нити в метрах. Включите секундомер и отсчитайте некоторое количество колебаний и засеките время в секундах, за которое они были произведены. После этого поделите количество колебаний на время в секундах, а полученное число возведите во вторую степень. Затем умножьте его на длину маятника и число 39,48. В результате получим ускорение свободного падения.

Совет 2 : Как определить ускорение свободного падения

Чему равно ускорение свободного падения на широте 45,5° на уровне моря, известно каждому. Гораздо интереснее узнать, чему оно равняется именно в вашей местности. Для этого его необходимо измерить экспериментальным путем.
Как определить ускорение свободного падения
Инструкция
1
Возьмите электронные часы с функцией секундомера. Также приготовьте два кнопочных выключателя без фиксации, один из которых имеет две контактные группы: размыкающую и замыкающую, не связанные друг с другом гальванически, а второй - только замыкающую. В качестве второго удобно использовать микропереключатель, снабженный рычагом.
2
Расположите второй выключатель на горизонтальной площадке, а к его рычагу прикрепите вторую, подвижную площадку, также расположенную горизонтально. Она должна быть достаточно легкой, чтобы не нажимать на рычаг под действием собственного веса.
3
Замыкающие группы контактов обоих выключателей подключите параллельно кнопке часов, которой в низ запускается и останавливается секундомер. Через размыкающую группу контактов первого выключателя подключите к источнику питания электромагнит с подходящими параметрами. Параллельно нему для защиты контактов от напряжения самоиндукции подключите диод 1N4007 в обратной полярности.
4
Расположите электромагнит над площадкой на высоте порядка, составляющей ровно один метр. Включите блок питания и подвесьте на электромагните шарик от компьютерной мыши старого типа.
5
Переведите часы в режим секундомера и сбросьте его показания.
6
Нажмите на кнопку первого выключателя. Шарик отделится от электромагнита, а секундомер запустится. Упав на площадку, шарик вызовет срабатывание второго выключателя и остановку секундомера. На табло отобразится время в секундах, в течение которого шарик преодолевал расстояние в один метр.
7
Рассчитайте ускорение свободного падения по следующей формуле:g=2d/t^2, где g - ускорение свободного падения, м/с^2, d - высота, м, t -время падения, с.
8
Чтобы найти ускорение свободного падения более точно, проведите опыт несколько раз, вычислите среднее арифметическое всех измеренных интервалов времени, а затем подставьте его в формулу.

Совет 3 : Как вычислить ускорение свободного падения

«Изобретение велосипеда» на самом деле не так плохо, как может показаться на первый взгляд. При изучении курса физики школьникам часто предлагают рассчитать давно известное значение: ускорение свободного падения. Ведь единожды высчитанное самостоятельно, оно гораздо плотнее оседает в головах учеников.
Как вычислить ускорение свободного падения
Инструкция
1
Закон всемирного тяготения заключается в том, что все тела во вселенной притягиваются друг к друг с большей или меньшей силой. Найти эту силу можно из уравнения: F=G*m1*m2/r^2, где G – гравитационная постоянная, равная 6,6725 * 10^(-11); m1 и m2 – массы тел, а r – расстояние между ними. Данный закон, впрочем, описывает суммарную силу притяжения обоих тел: теперь нужно выразить F для каждого из двух объектов.
2
Согласно закону Ньютона F=m*a, т.е. произведение ускорения на массу и дает силу. Исходя из этого, закон всемирного тяготения можно записать как m*a=G*m1*m2/r^2. При этом m и а, стоящие в левой части, могут быть как параметрами одного тела, так и второго.
3
Следует построить систему уравнений для двух тел, где в левой части будут стоять m1*a1 или m2*a2. Если сократить стоящую в обеих частях уравнения m, то получатся законы изменения ускорения a1 и a2. В первом случае a1=G*m2/r^2 (1), во втором a2=G*m1/r^2 (2). Суммарное ускорение притяжения объектов является суммой a1+a2.
4
Теперь стоит произвести оценку уравнений с учетом поставленной задачи – нахождения сил всемирного тяготения между землей и близким к нему телом. Для простоты делается допущение, что притяжение происходит засчет ядра Земли (т.е. центра), а потому r = расстоянию от ядра до объекта, т.е. радиусу планеты (подъем над поверхностью считается пренебрежимо малым).
5
Второе уравнение может быть отброшено: в числителе стоит значение m1 первого порядка (кг), в то время как знаменатель имеет -11+(-6), т.е. -17 порядок. Очевидно, что получившееся ускорение пренебрежимо мало.
6
Ускорение тела на поверхности земли может быть определено подстановкой вместо m2 массы земли, а вместо r – радиуса. a1=6,6725*10^(-11)*5,9736*10^24/(6,371*10^6)^2=9.822.
Видео по теме
Совет полезен?
Поиск
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500