ფიზიკური მეცნიერების დაჩქარების ლაბორატორიის საქმიანობა

აჩქარება განსხვავდება სიჩქარისგან. ფიზიკაში არსებობს რამდენიმე საინტერესო ექსპერიმენტი აჩქარების გასაზომად. ამ პრაქტიკული ტექნიკის კომბინაციაში მარტივ განტოლებასთან, რომელიც მოიცავს ობიექტის მოძრაობის სიჩქარეს და ამ ობიექტს მითითებული მანძილის გავლაზე, შეიძლება გამოითვალოს აჩქარება.

მოძრავი მანქანის ექსპერიმენტი არის პირდაპირი გზა იმის დემონსტრირებისა, რომ აჩქარება არის სიჩქარის შეცვლის საზომი ობიექტის გამოყენებით "ფოტოგადაღება". ფოტოგრაფები იყენებენ ულტრაიისფერი სინათლის ერთ სხივს მოძრავი ობიექტის მის დასადგენად გადის მათ შეუძლიათ სიჩქარის გაზომვა სიზუსტის მაღალი ხარისხით. სათამაშო მანქანა შეიძლება დამონტაჟდეს უბრალო ბრტყელი პანდუსის ზედა ნაწილში, მაგალითად მუყაოს ან ხის სიგრძით. დარწმუნდით, რომ პანდუსი არ არის მოლიპულ, თორემ შედეგები გადახრილია. მანძილი ზემოდან ქვემოდან იზომება ზოლის ზოლის გამოყენებით. მანქანა ჩამონტაჟებულია ჩასასვლელზე ოთხჯერ, სხვადასხვა წერტილებიდან დაწყებული და წამზომი გამოიყენებს. წერტილი, რომელზეც იგი გადის დასრულების ხაზს, შეიძლება ჩაიწეროს ფოტოგადამცემით. შედეგები ასახულია გრაფიკზე, რათა ნახოთ თუ როგორ შეესაბამება სხვადასხვა სიჩქარე აჩქარებას. The Science Desk– ის თანახმად, შეეცადეთ გაზომოთ დროის ინტერვალი უახლოეს 0.0001 წამში და მანქანის მანძილი და სიჩქარე უახლოეს 0,1 სმ / წმ – მდე.

კლასის მოსწავლეებს შეუძლიათ გამოიყენონ თავიანთი სამეცნიერო ცოდნა ამ საინტერესო ექსპერიმენტში. დარწმუნდით, რომ მათ ჯერ იციან ძირითადი ფიზიკის შესახებ. განტოლება, რომელიც გამოიყენება ობიექტის სიჩქარის გამოსათვლელად, არის სიჩქარე ტოლი მანძილი გაყოფილი დროზე. განტოლება გამოთვალეთ აჩქარება არის სიჩქარის (ან სიჩქარის) ცვლილება, რომელიც იყოფა დროის ცვლილებაზე. თუ ობიექტის აჩქარება არ იცვლება სხვადასხვა დროის ინტერვალით, იგი მოიხსენიება როგორც ”მუდმივი” აჩქარება, როგორც ეს აღწერილია Think Quest- ის მიერ. წყვილებში მუშაობისას, მოსწავლეებს შეუძლიათ დრო დაუთმონ ერთმანეთს განსაზღვრული მანძილით, რომ გამოანგარიშონ მათი მოძრაობის სიჩქარე; ამის შემდეგ, მათ შეუძლიათ დაიწყონ აჩქარების ყურება სასეირნოდ დაწყებული და პერსპექტივაში გადასვლით. სთხოვეთ დაადგინონ რომელ ადამიანს შეუძლია უსწრაფესად დააჩქაროს, ჩაწეროს შედეგები და შემდეგ შეადაროს შედარება კლასში.

ეს ექსპერიმენტი მოქმედებს როგორც მოძრავი მანქანის ძირითადი ექსპერიმენტი, მაგრამ აქ შეგიძლიათ შეიტანოთ, თუ როგორ ცვლის მოძრაობის ობიექტზე მოქმედი ძალა ობიექტის მოძრაობას. ვებგვერდის "მეცნიერების კლასის" თანახმად, თქვენ უნდა დაუკრათ 60 სმ-იანი სტრიქონი ქაღალდის სამაგრზე, ხოლო ბოლოს, სათამაშო მანქანასთან. მანქანა განთავსებულია სამუშაო მაგიდაზე, სიმები კიდეს ჩამოკიდებული აქვს ისე, რომ ქაღალდის კლიპი ჰაერში იფეთქოს. სამმაგი სხივის ბალანსი გამოიყენება წონების დიაპაზონის მასის გასაზომად. წონა შეიძლება იყოს ფორმალური წონა ლაბორატორიიდან ან მცირე ზომის ობიექტებისა, რომლებსაც სტუდენტები ირჩევენ გარემოდან. საჭიროა ყველა არჩეული წონის მასების ზუსტად გაზომვა და ჩაწერა. სთხოვეთ სტუდენტებს ჩამოწერონ პროგნოზები იმის შესახებ, თუ როგორ იმოძრავებს მანქანა სხვადასხვა წონით, შემდეგ მათ შეეცადეთ დაინახონ რა ხდება, როდესაც წონით ჩამოკიდებით ქაღალდის სამაგრს და გაზომეთ მოძრაობის მოძრაობა მანქანა უფრო მძიმე წონა აწარმოებს უფრო სწრაფ სიჩქარეს და უფრო მაღალ სიჩქარეს.

ეს ცვალებადი მასობრივი ექსპერიმენტი ახდენს ნიუტონის მოძრაობის მეორე კანონის დემონსტრირებას. ეს აღწერს მოძრავი ობიექტის ქცევას, როდესაც მასზე მოქმედი ძალები არ არის გაწონასწორებული, რაც დაჩქარების ფენომენის გადახედვის კიდევ ერთი გზაა. ობიექტის აჩქარების მნიშვნელობა დამოკიდებულია მასზე მოქმედ წმინდა ძალებზე. თუ რომელიმე მხრიდან ორი თანაბარი ძალა მოქმედებს ობიექტზე, ის დარჩება, რადგან ძალები გააუქმებენ ერთმანეთს. ამ კონცეფციის საჩვენებლად, კიდევ ერთი პატარა მანქანა შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მოძრავი ობიექტი და მას დაემატოს სხვადასხვა წონის დიაპაზონი. ურიკის მასა და წონის გაზომვა და აღრიცხვაა საჭირო. მანქანას გაზაფხულის სასწორი ერთვის ქაღალდის სამაგრით. მანქანის გაყვანა გაზაფხულის მასშტაბის გამოყენებით გამოიწვევს მასშტაბის ძალის გაზომვას. სხვადასხვა წონის დამატებით და მუდმივი სიჩქარით მანქანის მიზიდვით, შესაძლებელია გავზომოთ ძალის მზარდი რაოდენობა, რომელიც საჭიროა იმავე მანძილის გადასაადგილებლად. ობიექტის აჩქარება ტოლია მასზე მოქმედი წმინდა ძალის, რომელიც მასზე იყოფა.