Kegiatan Lab Akselerasi dalam Ilmu Fisika

Akselerasi berbeda dengan kecepatan. Dalam fisika ada beberapa eksperimen menarik untuk mengukur percepatan. Dengan menggabungkan teknik-teknik praktis ini dengan persamaan sederhana yang melibatkan kecepatan suatu benda bergerak dan waktu yang dibutuhkan benda itu untuk menempuh jarak tertentu, percepatan dapat dihitung.

Eksperimen mobil yang bergerak adalah cara langsung untuk menunjukkan bahwa percepatan adalah ukuran perubahan kecepatan dari suatu objek menggunakan "photogate." Photogates menggunakan sinar ultraviolet tunggal untuk mendeteksi objek bergerak seperti itu melewati. Mereka dapat mengukur kecepatan hingga tingkat akurasi yang tinggi. Mobil mainan dapat dipasang di bagian atas jalan datar sederhana, seperti karton panjang atau kayu. Pastikan tanjakan tidak licin, atau hasilnya akan miring. Jarak dari atas ke bawah diukur dengan menggunakan pita pengukur. Mobil digulingkan menuruni tanjakan empat kali, dimulai dari titik yang berbeda, dan dihitung waktu menggunakan stopwatch. Titik di mana ia melewati garis finis dapat direkam oleh photogate. Hasilnya diplot pada grafik untuk menunjukkan bagaimana kecepatan yang berbeda sesuai dengan percepatan. Cobalah untuk mengukur interval waktu hingga 0,0001 detik terdekat dan jarak serta kecepatan mobil hingga 0,1 cm/s terdekat, menurut The Science Desk.

Siswa kelas dapat menggunakan pengetahuan ilmiah mereka di luar dalam eksperimen yang menarik ini. Pastikan mereka tahu tentang fisika dasar terlebih dahulu. Persamaan yang digunakan untuk menghitung kecepatan suatu benda adalah kecepatan sama dengan jarak dibagi waktu. persamaan menjadi menghitung percepatan adalah perubahan kecepatan (atau kecepatan) dibagi dengan perubahan waktu. Jika percepatan suatu benda tidak berubah untuk interval waktu yang berbeda, itu disebut sebagai percepatan "konstan", seperti yang dijelaskan oleh Think Quest. Bekerja berpasangan, siswa dapat menghitung waktu satu sama lain berjalan pada jarak tertentu untuk menghitung kecepatan gerak mereka; kemudian, mereka dapat mulai melihat akselerasi dengan mulai dari jalan kaki dan beralih ke lari. Minta mereka untuk menentukan orang mana yang dapat berakselerasi paling cepat, catat hasilnya, lalu bandingkan kembali di kelas.

Eksperimen ini bekerja seperti eksperimen dasar mobil yang bergerak, tetapi di sini Anda dapat menggabungkan bagaimana gaya yang bekerja pada objek yang bergerak mengubah cara objek bergerak. Menurut situs web "Kelas Sains", Anda perlu mengikat seutas tali sepanjang 60 cm ke klip kertas dan, di ujung lainnya, ke mobil mainan. Mobil diletakkan di atas meja kerja, dengan tali menggantung di tepinya sehingga penjepit kertas menjuntai di udara. Timbangan balok rangkap tiga digunakan untuk mengukur massa berbagai berat. Bobot dapat berupa bobot formal dari laboratorium atau berbagai benda kecil yang dipilih siswa dari lingkungan mereka. Massa dari semua bobot yang dipilih perlu diukur secara akurat dan dicatat. Minta siswa untuk menuliskan prediksi tentang bagaimana mobil akan bergerak dengan beban yang berbeda terpasang, kemudian biarkan mereka melihat apa yang terjadi ketika Anda menggantung beban dari klip kertas dan mengukur gerakannya mobil. Bobot yang lebih berat akan menghasilkan kecepatan yang lebih cepat dan tingkat akselerasi yang lebih tinggi.

Eksperimen massa yang berubah ini menunjukkan Hukum Kedua Newton tentang Gerak. Ini menggambarkan perilaku benda yang bergerak ketika gaya yang bekerja padanya tidak seimbang, yang merupakan cara lain untuk melihat fenomena percepatan. Nilai percepatan suatu benda tergantung pada gaya total yang bekerja padanya. Jika dua gaya yang sama besar dari kedua sisi bekerja pada sebuah benda, benda itu akan tetap diam karena gaya-gaya tersebut saling meniadakan. Jadi, untuk mendemonstrasikan konsep ini, mobil kecil lain dapat digunakan sebagai objek yang bergerak, dan berbagai bobot yang berbeda dapat ditambahkan ke dalamnya. Massa gerobak dan beban semuanya perlu diukur dan dicatat. Sebuah skala pegas terpasang ke mobil dengan klip kertas. Menarik mobil bersama menggunakan skala pegas akan menghasilkan pengukuran gaya yang muncul pada skala. Dengan menambahkan bobot yang berbeda dan menarik mobil dengan kecepatan konstan, dimungkinkan untuk mengukur peningkatan jumlah gaya yang dibutuhkan untuk bergerak dengan jarak yang sama. Percepatan benda sama dengan gaya total yang bekerja padanya dibagi dengan massanya.