Acceleration Lab Aktivitäten in der Physik Physical

Beschleunigung ist etwas anderes als Geschwindigkeit. In der Physik gibt es einige interessante Experimente zur Messung der Beschleunigung. Durch Kombinieren dieser praktischen Techniken mit einer einfachen Gleichung, die die Geschwindigkeit eines sich bewegenden Objekts und die Zeit, die dieses Objekt benötigt, um eine bestimmte Distanz zurückzulegen, einbezieht, kann die Beschleunigung berechnet werden.

Ein Experiment mit fahrendem Auto ist ein einfacher Weg, um zu zeigen, dass die Beschleunigung ein Maß für die Geschwindigkeitsänderung ist eines Objekts mit einem „Photogate“. Photogates verwenden einzelne Strahlen ultravioletten Lichts, um ein sich bewegendes Objekt so zu erkennen, wie es ist geht vorbei. Sie können die Geschwindigkeit mit hoher Genauigkeit messen. Ein Spielzeugauto kann oben auf einer einfachen flachen Rampe montiert werden, beispielsweise auf einem Stück Pappe oder Holz. Stellen Sie sicher, dass die Rampe nicht rutschig ist, da sonst die Ergebnisse verzerrt werden. Der Abstand von oben nach unten wird mit einem Maßband gemessen. Das Auto wird viermal die Rampe hinuntergerollt, von verschiedenen Punkten aus gestartet und mit einer Stoppuhr gemessen. Der Punkt, an dem es die Ziellinie passiert, kann durch das Photogate aufgezeichnet werden. Die Ergebnisse werden in einem Diagramm aufgetragen, um zu zeigen, wie die verschiedenen Geschwindigkeiten einer Beschleunigung entsprechen. Versuchen Sie, die Zeitintervalle auf die nächsten 0,0001 Sekunden und die Entfernungen und Geschwindigkeiten des Autos auf die nächsten 0,1 cm/s zu messen, laut The Science Desk.

In diesem spannenden Experiment können die Schüler im Klassenzimmer ihr wissenschaftliches Wissen auch draußen anwenden. Stellen Sie sicher, dass sie zuerst über grundlegende Physik Bescheid wissen. Die Gleichung zur Berechnung der Geschwindigkeit eines Objekts lautet Geschwindigkeit gleich Entfernung geteilt durch Zeit. Die Gleichung zu Beschleunigung berechnen ist die Geschwindigkeitsänderung (oder Geschwindigkeit) geteilt durch die Zeitänderung. Ändert sich die Beschleunigung eines Objekts über verschiedene Zeitintervalle nicht, spricht man von einer „konstanten“ Beschleunigung, wie von Think Quest beschrieben. Bei der Arbeit zu zweit können sich die Schüler gegenseitig eine bestimmte Distanz zurücklegen, um ihre Bewegungsgeschwindigkeit zu berechnen. Dann können sie sich die Beschleunigung ansehen, indem sie von einem Gehen ausgehen und in einen Lauf übergehen. Bitten Sie sie, festzustellen, welche Person am schnellsten beschleunigen kann, notieren Sie die Ergebnisse und vergleichen Sie sie dann im Unterricht.

Dieses Experiment funktioniert wie das grundlegende Experiment mit fahrenden Autos, aber hier können Sie einbeziehen, wie eine Kraft, die auf ein bewegtes Objekt einwirkt, die Bewegung des Objekts ändert. Laut der Website "Science Class" müssen Sie ein 60 cm langes Stück Schnur an eine Büroklammer und am anderen Ende an ein Spielzeugauto binden. Das Auto wird auf einen Schreibtisch gestellt, wobei die Schnur über die Kante hängt, sodass die Büroklammer in der Luft baumelt. Eine Dreibalkenwaage wird verwendet, um die Masse einer Reihe von Gewichten zu messen. Die Gewichte können formale Gewichte aus dem Labor sein oder eine Reihe kleiner Gegenstände, die die Schüler aus ihrer Umgebung auswählen. Die Massen aller ausgewählten Gewichte müssen genau gemessen und aufgezeichnet werden. Bitten Sie die Schüler, Vorhersagen darüber aufzuschreiben, wie sich das Auto mit unterschiedlichen Gewichten bewegen wird. Dann lassen Sie sie sehen, was passiert, wenn Sie die Gewichte an die Büroklammer hängen und die Bewegung der messen Wagen. Schwerere Gewichte führen zu einer höheren Geschwindigkeit und einer höheren Beschleunigungsrate.

Dieses Experiment mit wechselnder Masse demonstriert Newtons zweites Bewegungsgesetz. Dies beschreibt das Verhalten eines sich bewegenden Objekts, wenn die auf es wirkenden Kräfte nicht ausgeglichen sind, was eine andere Sichtweise auf das Phänomen der Beschleunigung ist. Der Wert der Beschleunigung eines Objekts hängt von den auf ihn wirkenden Nettokräften ab. Wenn zwei gleiche Kräfte von beiden Seiten auf ein Objekt wirken, bleibt es liegen, da sich die Kräfte gegenseitig aufheben. Um dieses Konzept zu demonstrieren, kann also ein weiterer Kleinwagen als bewegtes Objekt verwendet und mit verschiedenen Gewichten versehen werden. Die Masse des Wagens und die Gewichte müssen alle gemessen und aufgezeichnet werden. Eine Federwaage wird mit einer Büroklammer am Auto befestigt. Wenn Sie das Auto mit der Federwaage mitziehen, erscheint eine Kraftmessung auf der Skala. Durch Hinzufügen unterschiedlicher Gewichte und Ziehen des Autos mit konstanter Geschwindigkeit ist es möglich, die zunehmende Kraft zu messen, die erforderlich ist, um dieselbe Strecke zu bewegen. Die Beschleunigung des Objekts ist gleich der auf ihn wirkenden Nettokraft geteilt durch seine Masse.