Druhý zákon pohybových experimentů

Druhý zákon pohybu sira Isaaca Newtona říká, že síla vyvíjená pohybujícím se objektem je stejná jeho hmotnost krát zrychlení ve směru, odkud je tlačena, vyjádřená jako vzorec F = ma. Protože síla je úměrná hmotnosti a zrychlení, zdvojnásobení hmotnosti nebo zrychlení při ponechání druhé konstanty zdvojnásobí sílu nárazu; síla nárazu se zvyšuje, když je objekt s konstantní hmotností vystaven většímu zrychlení. Můžete prozkoumat několik různých experimentů, které ukazují tento princip.

Sbírejte kámen a vatový kousek papíru. Protože gravitační zrychlení je konstantní, padají všechny objekty stejnou rychlostí bez ohledu na jejich hmotnost. Vyzkoušejte tento zákon současným upuštěním obou předmětů a sledováním jejich pádu stejnou rychlostí. Nyní položte pod skálu misku naplněnou práškovým cukrem nebo moukou a z pevné výšky ji položte do prášku. Položte misku na stranu a dávejte pozor, abyste v ní nenarušili prášek. Vložte papírovou kouli ze stejné výšky do misky se stejným množstvím stejného prášku. Porovnejte krátery v prášku vytvořeném každým nárazem. Protože zrychlení bylo konstantní, byl to rozdíl ve velikosti mezi kráterem vytvořeným skálou a kráterem provedený v článku ukazuje, že přírůstek hmotnosti přímo zvyšuje sílu nárazu do mouka.

Zašroubujte očko do softballu a další do překladu rámu dveří. Softball zavěste z rámu dveří za provázek provázaný očky tak, aby visel několik centimetrů nad podlahou. Označte místo přímo pod klidovou pozicí softballu. Přesuňte závěsný softball a umístěte další softball na označené místo. Zatáhněte závěsný softball zpět, aby byl tři stopy od země, a uvolněte jej, aby se houpal a narazil do softballu na podlahu. Změřte vzdálenost, kterou softball na podlaze urazí. Opakujte experiment, nahraďte softball Wiffle míčem za softball na podlaze a změřte, jak daleko se po nárazu odvalí. Tento experiment ilustruje, že když je síla konstantní, zrychlení je větší u objektů s menší hmotností.

Postavte jednoduchou rampu vysokou 18 palců a dlouhou asi 24 palců pomocí kousku tenké překližky a cihel. Umístěte autíčko na vrchol rampy. Uvolněte jej a změřte, jak daleko se točí. Přilepte na auto dvě kovové podložky, uvolněte je z rampy a změřte, jak daleko se točí. Opakujte experiment s pěti podložkami přilepenými k horní části vozu. Tento experiment ukazuje, že jak se hmotnost zvyšuje s konstantním zrychlením gravitace, zvyšuje se síla tlačící auto podél podlahy, čímž se těžší auta dostávají dále.

Získejte dětský vůz, lehkou bavlněnou šňůrku nebo nit a dva nebo tři malé dobrovolníky. Přivázat provázek kolem rukojeti vozu a nechat 2 nebo 3 stopy provázku visícího z rukojeti, za kterou můžete táhnout. Začněte prázdným vozem. Na rovném, rovném podkladu, jako je chodník, a ze stoje zatáhněte za provázek, dokud nedosáhnete pohodlné rychlosti chůze. Všimněte si úsilí, které je zapotřebí k vytažení vozu. Poté nechte jednoho z vašich dobrovolníků sedět ve voze a znovu zatáhněte za provázek, dokud nedosáhnete rychlosti chůze. Všimněte si úsilí potřebného k vytažení vozu. Řetězec může trvat jen malou část síly, než se zlomí; čím více jezdců ve vašem voze, tím větší sílu musíte vytáhnout, dokud neprojdete bod zlomu struny. S tímto experimentem je vaše zrychlení pokaždé přibližně stejné, i když musíte kvůli větší hmotnosti každého nového cestujícího táhnout větší silou. Kolik cestujících můžete vytáhnout, než se struna zlomí?

  • Podíl
instagram viewer