פעילויות מעבדת האצה במדעי הגוף

התאוצה שונה ממהירות. בפיזיקה ישנם כמה ניסויים מעניינים למדידת תאוצה. על ידי שילוב טכניקות מעשיות אלה עם משוואה פשוטה הכוללת את מהירות עצם נע ואת הזמן שלוקח לאובייקט לעבור מרחק מוגדר, ניתן לחשב תאוצה.

ניסוי ברכב נע הוא דרך פשוטה להדגים כי תאוצה היא מדד לשינוי המהירות של אובייקט המשתמש ב"תצלום ". תצלומים משתמשים בקרני אור אולטרה סגול בודדות כדי לזהות אובייקט נע בתוכו עובר. הם יכולים למדוד מהירות ברמת דיוק גבוהה. ניתן להתקין מכונית צעצוע בחלק העליון של רמפה פשוטה שטוחה, כמו אורך קרטון או עץ. וודא שהרמפה אינה חלקה, או שהתוצאות יהיו מוטות. המרחק מלמעלה למטה נמדד באמצעות סרט מדידה. המכונית מגולגלת לאורך הרמפה ארבע פעמים, מתחילה מנקודות שונות ומתוזמנת באמצעות שעון עצר. את הנקודה בה היא עוברת את קו הסיום ניתן לרשום על ידי הצלם. התוצאות מתוארות בגרף כדי להראות כיצד המהירויות השונות תואמות תאוצה. נסה למדוד את מרווחי הזמן ל 0.0001 שניות הקרובות ביותר ואת המרחקים והמהירויות של המכונית ל 0.1 ס"מ / שני הקרובים ביותר, על פי דסק המדע.

תלמידי כיתות יכולים להשתמש בידע המדעי שלהם מחוץ לניסוי מרתק זה. וודאו תחילה שהם יודעים על פיזיקה בסיסית. המשוואה המשמשת לחישוב מהירות האובייקט היא מהירות שווה מרחק חלקי זמן. המשוואה ל

ניסוי זה עובד כמו הניסוי הבסיסי של מכוניות נעות, אך כאן תוכלו לשלב כיצד כוח הפועל על אובייקט בתנועה משנה את הדרך בה האובייקט נע. על פי אתר האינטרנט "מחלקת מדע", אתה צריך לקשור חוט של 60 ס"מ אל נייר ובקצה השני למכונית צעצוע. המכונית מונחת על שולחן עבודה, כשהחוט תלוי מעבר לקצה כך שהנייר משתלשל באוויר. נעשה שימוש באיזון קרן משולש למדידת המסה של טווח משקולות. המשקולות יכולות להיות משקולות פורמליות מהמעבדה או מגוון של חפצים קטנים שהתלמידים בוחרים מסביבתם. יש למדוד את מסות כל המשקולות הנבחרות ולרשום אותן במדויק. בקש מהתלמידים לרשום תחזיות לגבי האופן שבו המכונית תנוע עם משקולות שונות המצורפות, ואז תן להם לראות מה קורה כשאתה תולה את המשקולות מהמהדק והמדוד את תנועתו של אוטו. משקלים כבדים יותר יפיקו מהירות מהירה יותר וקצב תאוצה גבוה יותר.

ניסוי המוני משתנה זה מדגים את חוק התנועה השני של ניוטון. זה מתאר את התנהגות האובייקט הנע כאשר הכוחות הפועלים עליו אינם מאוזנים, וזו דרך נוספת להסתכל על תופעת התאוצה. ערך האצה של אובייקט תלוי בכוחות הרשת הפועלים עליו. אם שני כוחות שווים משני הצדדים פועלים על אובייקט, הוא יישאר במקום בגלל שהכוחות מבטלים זה את זה. לכן, כדי להדגים את המושג הזה, מכונית קטנה אחרת יכולה לשמש כחפץ בתנועה, ולהוסיף לו מגוון משקלים שונים. יש למדוד ולרשום את מסת העגלה והמשקולות. סולם קפיצי מחובר למכונית עם מהדק נייר. משיכת המכונית באמצעות סולם הקפיץ תביא למדידת כוח שתופיע על הסולם. על ידי הוספת משקלים שונים ומשיכת המכונית במהירות קבועה, ניתן למדוד את כמות הכוח ההולכת וגוברת הדרושה לנוע באותו מרחק. האצת האובייקט שווה לכוח נטו הפועל עליו חלקי המסה שלו.