חוק שני של ניסויי תנועה

חוק התנועה השני של סר אייזק ניוטון קובע כי הכוח שמפעיל אובייקט נע שווה ל המסה שלה מכפילה את התאוצה שלה לכיוון ממנו היא נדחקת, כאמור הנוסחה F = ma. מכיוון שהכוח פרופורציונלי למסה ולהאצה, הכפלת המסה או התאוצה תוך השארת קבוע האחר תכפיל את כוח ההשפעה; כוח ההשפעה גדל כאשר אובייקט במשקל קבוע נתון לתאוצה גדולה יותר. אתה יכול לחקור כמה ניסויים שונים המדגימים עקרון זה.

אספו סלע ופיסת נייר מרופדת. מכיוון שתאוצת הכבידה קבועה, כל האובייקטים נופלים באותו הקצב ללא קשר למסתם. בדוק חוק זה על ידי הטלת שני הפריטים בו זמנית וצפה בהם נופלים באותה מהירות. כעת הניח קערה במילוי אבקת סוכר או קמח מתחת לסלע, ושחרר אותה מגובה קבוע לאבקה. הצב את הקערה בצד, נזהר שלא להפריע את האבקה שבתוכה. זרוק את כדור הנייר מאותו גובה לקערה עם אותה כמות של אותה אבקה. השווה את המכתשים באבקה שנוצרת מכל פגיעה. מכיוון שהתאוצה הייתה קבועה, ההבדל בגודל בין המכתש שיוצר הסלע לזה שנעשה על ידי הנייר ממחיש כי עלייה במסה מגדילה באופן ישיר את עוצמת ההשפעה אל קמח.

הברג לולאה לכדור רך ועוד למשקוף של משקוף. תלו את הכדור הרך ממשקוף הדלת על ידי חתיכת חוט הקשורה דרך העפעפיים כך שתיתלה כמה סנטימטרים מעל הרצפה. סמן את הנקודה ישירות מתחת למצב המנוחה של הכדור הרך. הזז את הכדור הרך התלוי והנח כדור סופט נוסף על המקום המסומן. משוך את הכדור הרך התלוי לאחור כך שהוא נמצא שלושה מטרים מהקרקע ושחרר אותו כך שהוא מתנדנד ופוגע בכדור הרך על הרצפה. מדוד את המרחק שעובר הכדור הרך על הרצפה. חזור על הניסוי, החלף כדור וויפל מפלסטיק בכדור הרך על הרצפה, ומדד עד כמה הוא מתגלגל לאחר ההשפעה. ניסוי זה ממחיש שכאשר כוח מוחזק קבוע, התאוצה גדולה יותר באובייקטים עם פחות מסה.

instagram story viewer

בנה רמפה פשוטה בגובה 18 ס"מ ואורך כ 24 ס"מ באמצעות חתיכת דיקט דק ולבנים. מקם מכונית צעצוע בראש הרמפה. שחררו אותו ומדדו עד כמה הוא מתגלגל. הדביקו שני מכונת כביסה מתכתית למכונית, שחררו אותה מהרמפה ומדדו עד כמה היא מתגלגלת. חזור על הניסוי עם חמישה מנקי דבק שהודבקו לראש המכונית. ניסוי זה מראה שככל שהמסה גדלה עם תאוצה מתמדת של כוח הכבידה, הכוח הדוחף את המכונית לאורך הרצפה גובר, מה שגורם למכוניות כבדות יותר להרחיק.

השג עגלה לילד, חוט כותנה בהיר או חוט, ושניים או שלושה מתנדבים קטנים. קושר את החוט סביב ידית העגלה והשאיר 2 או 3 מטרים של חוט תלוי בידית כדי למשוך איתה. התחל עם עגלה ריקה. על קרקע מישורית ושטוחה כמו מדרכה, וכבר מהתחלה בעמידה, משוך בחוט עד שתגיע למהירות הליכה נוחה. שימו לב למאמץ שנדרש כדי למשוך את העגלה. לאחר מכן, יש לאחד מהמתנדבים שלך לשבת בעגלה ולמשוך שוב בחוט עד שתגיע למהירות הליכה. שימו לב למאמץ הדרוש למשוך את העגלה. המחרוזת יכולה לקחת רק כמות קטנה של כוח לפני שהיא נשברת; ככל שרוכבים בעגלה שלך יותר, כך אתה צריך כוח רב יותר כדי למשוך אותה, עד שתעבור את נקודת השבירה של המיתר. עם ניסוי זה, התאוצה שלך זהה בכל פעם, אם כי אתה צריך למשוך בכוח רב יותר בגלל המסה הנוספת של כל נוסע חדש. כמה נוסעים תוכלו למשוך לפני שהמיתר נשבר?

Teachs.ru
  • לַחֲלוֹק
instagram viewer