Anden lov om bevægelseseksperimenter

Sir Isaac Newtons anden bevægelseslov siger, at den kraft, der udøves af et bevægeligt objekt, er lig med dens masse gange sin acceleration i den retning, hvorfra den skubbes, angivet som formlen F = ma. Fordi kraft er proportional med masse og acceleration, vil en fordobling af enten massen eller accelerationen, mens den anden konstant efterlades, fordoble slagkraften; slagkraften stiger, når et objekt med konstant vægt udsættes for større acceleration. Du kan udforske flere forskellige eksperimenter, der demonstrerer dette princip.

Saml en sten og et vadet stykke papir. Fordi tyngdekraftens acceleration er konstant, falder alle genstande i samme hastighed uanset deres masse. Test denne lov ved at droppe begge genstande samtidigt og se dem falde i samme hastighed. Anbring nu en skål fyldt med pulveriseret sukker eller mel under klippen, og slip den fra en fast højde i pulveret. Sæt skålen til siden, og pas på ikke at forstyrre pulveret i den. Sæt kuglen papir fra samme højde i en skål med samme mængde af det samme pulver. Sammenlign kratere i pulveret, der er skabt af hver slag. Fordi accelerationen var konstant, var forskellen i størrelse mellem krateret lavet af klippen og den lavet af papiret illustrerer, at en stigning i masse direkte øger kraften af ​​stødet ind i mel.

instagram story viewer

Skru et øje ind i en softball og et andet ind i overliggeren på en dørkarm. Hæng softballen fra dørkarmen med et snor, der er bundet gennem øjet, så det hænger et par centimeter over gulvet. Marker stedet lige under softballens hvileposition. Flyt den hængende softball og placer en anden softball på det markerede sted. Træk den hængende softball tilbage, så den er tre meter fra jorden, og slip den, så den svinger og rammer softballen på gulvet. Mål den afstand softball på gulvet kører. Gentag eksperimentet, udskift softballen på gulvet med en plastik Wiffle-kugle, og mål, hvor langt den ruller efter stød. Dette eksperiment illustrerer, at når kraft holdes konstant, er accelerationen større i objekter med mindre masse.

Konstruer en simpel rampe 18 inches høj og ca. 24 inches lang ved hjælp af et stykke tyndt krydsfiner og mursten. Placer en legetøjsbil øverst på rampen. Slip den, og mål, hvor langt den ruller. Tape to metalskiver på bilen, slip den fra rampen og mål, hvor langt den ruller. Gentag eksperimentet med fem skiver, der er bundet til toppen af ​​bilen. Dette eksperiment viser, at når massen øges med tyngdekraftens konstante acceleration, øges kraften, der skubber bilen langs gulvet, hvilket får tungere biler til at rejse længere.

Få et barns vogn, en let bomuldssnor eller tråd og to eller tre små frivillige. Bind strengen omkring vognhåndtaget, og lad 2 eller 3 fod snor hænge ud af håndtaget for at trække med. Begynd med en tom vogn. På flad, jævn jord, f.eks. Et fortov, og træk i snoren fra en stående start, indtil du når en behagelig gåhastighed. Bemærk den indsats, det tager at trække vognen. Lad derefter en af ​​dine frivillige sidde i vognen og træk igen i snoren, indtil du når gåhastighed. Bemærk den nødvendige indsats for at trække vognen. Strengen kan kun tage en lille smule kraft, før den går i stykker; jo flere kørere i din vogn, jo mere kraft har du brug for at trække den, indtil du passerer strengens brudpunkt. Med dette eksperiment er din acceleration omtrent den samme hver gang, selvom du skal trække med mere kraft på grund af den ekstra masse af hver nye passager. Hvor mange passagerer kan du trække inden strengen går i stykker?

Teachs.ru
  • Del
instagram viewer