질량과 공이 경사로에서 떼어 졌을 때 이동하는 거리 사이의 연관성은 중력에 대한 주요 사실과 작동 방식을 보여줍니다. 이 프로젝트는 중력과 질량 사이의 연관성을 설명하는 좋은 방법이며 교실이나 집에서 설정할 수 있습니다. 다른 질량의 공을 높은 경사로 아래로 굴리는 것은 이동 거리에 대한 질량의 영향을 나타냅니다. 이 간단한 프로젝트는 과학 실험 설계에 대한 유용한 소개를 제공하므로 고려중인 변수 만 결과에 영향을줍니다. 밝지 만 간단한 과학 프로젝트를 찾고 있다면 공이 이동하는 거리에 미치는 질량의 영향을 조사하는 것은 환상적인 선택입니다.
필요한 것
- 경사로로 사용할 포장지 튜브 또는 평평한 나무 조각.
- 질량이 다른 3 개 이상의 공. (이상적으로는 크기와 재질이 같지만 무게가 다릅니다. 경사로에 맞는 모든 직경이 적합합니다.)
- 경사로를 높이기위한 4 ~ 5 권의 교과서 또는 기타.
- 가위
- 공의 질량을 측정하기위한 주방 저울 또는 다른 것.
- 줄자 또는 미터 눈금자
- 노트와 펜
- (선택 사항) 종이컵 또는 작은 판지 상자
1 단계: 실험 설정
경사로의 한쪽을 올려 실험을 설정합니다. 가위를 사용하여 포장지 튜브를 세로로 반으로 잘라 공을위한 긴 U 자 모양의 트랙을 만듭니다. 진입로를 시작할 때 선택한 위치에 교과서를 쌓거나 다른 물건을 놓습니다. 공이 굴러 멈출 수 있도록 경사로 앞에 충분한 공간이 있는지 확인하십시오.
공간이 넉넉하지 않은 경우 입구가 경사로를 향하게하여 경사로 바닥에 컵이나 작은 판지 상자를 놓아 볼이 굴러 내려간 후 공을 잡을 수 있습니다. 컵이나 상자는 이동 거리를 크게 줄이지 만 공은 계속 움직입니다. 또는 경사로의 고도를 줄여 이동 거리를 줄이십시오.
마지막으로 공이 이동하는 거리를 측정해야합니다. 이를 수행하는 가장 쉬운 방법은 테이프를 측정하는 것입니다. 공 (또는 컵 / 상자)이 멈출 때까지 기다린 다음 경사로 바닥에서 마지막 휴식 장소까지의 거리를 측정하기 만하면됩니다. 또는 미터 눈금자를 사용하여베이스에서 일련의 1 미터 증분을 표시 할 수 있습니다. 자를 사용하여 나중에 더 정확한 측정을 수행하십시오. 표시.
2 단계: 공의 질량 측정
결과를 해석하는 데 도움이되도록 공의 질량을 측정하십시오. 질량이 다른 공 세트 (3 개 이상)를 갖는 것이 중요합니다. 정확하게 할 수없는 경우 가장 중요한 것은 가장 가벼운 것부터 가장 무겁지만 주방 저울 세트가있는 경우 정확한 질량을 측정하고 기록해 둡니다. 그들.
3 단계: 측정 기록
각 공을 램프 아래로 여러 번 굴려 램프 바닥에서 얼마나 멀리 이동하는지 기록합니다. 각각을 세 번 이상 측정하면보다 신뢰할 수있는 결과를 얻을 수 있습니다. 가능한 한 정확하게 측정하되 각 테스트를 여러 번 반복하면 실수로 인한 영향을 최소화하는 데 도움이됩니다. 각 공에 대해 개별 측정 값을 더하고 측정 값 수로 나누어 평균을 찾습니다. 각 공에 대해이 프로세스를 수행하고 노트북에 규칙을 기록하십시오.
4 단계: 결과 해석
결과는 가장 무거운 공이 정지하기 전에 가장 멀리 이동한다는 것을 보여줍니다. 이는 중력이 당기는 물체의 질량에 따라 달라지기 때문입니다. 중력은 공을 램프 아래로 당기고 중력은 질량이 큰 물체에서 더 큽니다. 더 큰 공에 대한 추가 힘은 램프의 바닥에 도달 할 때 더 많은 에너지를 가지고 결과적으로 멈추기 전에 더 많이 이동한다는 것을 의미합니다.
마찰력 (공과지면 사이)은 결국 공을 멈추게합니다. 마찰은 물체의 질량에 따라 달라 지지만, 뉴턴의 제 2 법칙에 의해 나타나는 질량과 가속도 사이의 연결은 또한 더 큰 물체의 속도를 늦추는 데 더 많은 힘이 필요함을 의미합니다. 가능한 모든 방법으로 동일한 공을 사용하고 동일한 높이에서 해제하십시오. 또한, 그들이 여행하는 동안 동일한 재료를 굴려야하며, 이러한 효과는 상쇄되어야합니다. 두 배 무거운 물체는 멈추기 전에 대략 두 배 정도 멀리 굴러 야합니다.
이것이 테스트 간의 다른 차이점이 결과에 영향을 미칠 수 있기 때문에 좋은 실험 설계가 중요한 이유입니다. 이상적으로는 테스트 간의 유일한 차이점은 공의 질량이어야합니다.