Acceleratie is iets anders dan snelheid. In de natuurkunde zijn er een paar interessante experimenten om versnelling te meten. Door deze praktische technieken te combineren met een eenvoudige vergelijking met de snelheid van een bewegend object en de tijd die dat object nodig heeft om een bepaalde afstand af te leggen, kan versnelling worden berekend.
De rijdende auto
Een rijdende auto-experiment is een eenvoudige manier om aan te tonen dat versnelling een maat is voor de verandering van snelheid van een object met behulp van een 'photogate'. Photogates gebruiken enkele bundels ultraviolet licht om een bewegend object te detecteren terwijl het gaat voorbij. Ze kunnen snelheid meten met een hoge mate van nauwkeurigheid. Een speelgoedauto kan bovenop een eenvoudige platte hellingbaan worden gemonteerd, zoals een stuk karton of hout. Zorg ervoor dat de helling niet glad is, anders worden de resultaten scheef. De afstand van boven naar beneden wordt gemeten met een meetlint. De auto wordt vier keer van de oprit gerold, beginnend op verschillende punten, en getimed met behulp van een stopwatch. Het punt waarop het de finishlijn passeert, kan worden vastgelegd door de photogate. De resultaten worden in een grafiek uitgezet om te laten zien hoe de verschillende snelheden overeenkomen met een versnelling. Probeer de tijdsintervallen te meten tot op 0,0001 seconden en de afstanden en snelheden van de auto tot op 0,1 cm/sec, aldus The Science Desk.
Wandelen en hardlopen
Klassikale leerlingen kunnen hun wetenschappelijke kennis buiten gebruiken in dit boeiende experiment. Zorg ervoor dat ze eerst de basisfysica kennen. De vergelijking die wordt gebruikt om de snelheid van een object te berekenen, is snelheid is gelijk aan afstand gedeeld door tijd. De vergelijking met bereken versnelling is de verandering in snelheid (of snelheid) gedeeld door de verandering in tijd. Als de versnelling van een object gedurende verschillende tijdsintervallen niet verandert, wordt dit een "constante" versnelling genoemd, zoals beschreven door Think Quest. Door in tweetallen te werken, kunnen studenten elkaar timen op een bepaalde afstand om hun bewegingssnelheid te berekenen; dan kunnen ze beginnen te kijken naar versnelling door te beginnen met wandelen en over te gaan tot rennen. Vraag hen om te bepalen welke persoon het snelst kan versnellen, noteer de resultaten en vergelijk ze vervolgens in de klas.
De rijdende auto 2: kracht en versnelling
Dit experiment werkt als het basisexperiment met bewegende auto's, maar hier kun je opnemen hoe een kracht die op een bewegend object inwerkt, de manier verandert waarop het object beweegt. Volgens de website 'Science Class' moet je een touwtje van 60 cm aan een paperclip binden en aan het andere uiteinde aan een speelgoedauto. De auto staat op een bureau, het touwtje hangt over de rand zodat de paperclip in de lucht bungelt. Een drievoudige bundelbalans wordt gebruikt om de massa van een reeks gewichten te meten. De gewichten kunnen formele gewichten zijn uit het lab of een reeks kleine objecten die de studenten uit hun omgeving selecteren. De massa's van alle gekozen gewichten moeten nauwkeurig worden gemeten en geregistreerd. Vraag de leerlingen om voorspellingen op te schrijven over hoe de auto zal bewegen met verschillende gewichten eraan bevestigd, laat ze dan zien wat er gebeurt als je de gewichten aan de paperclip hangt en de beweging van de meet auto. Zwaardere gewichten zorgen voor een hogere snelheid en een hogere acceleratie.
Massa, kracht en versnelling veranderen
Dit veranderende massa-experiment demonstreert de tweede bewegingswet van Newton. Dit beschrijft het gedrag van een bewegend object wanneer de krachten die erop inwerken niet in evenwicht zijn, wat een andere manier is om naar het fenomeen versnelling te kijken. De waarde van de versnelling van een object hangt af van de netto krachten die erop werken. Als twee gelijke krachten van beide kanten op een object werken, blijft het op zijn plaats omdat de krachten elkaar opheffen. Om dit concept te demonstreren, kan dus een andere kleine auto worden gebruikt als bewegend object en kan er een reeks verschillende gewichten aan worden toegevoegd. De massa van de kar en de gewichten moeten allemaal worden gemeten en geregistreerd. Een veerweegschaal wordt met een paperclip aan de auto bevestigd. Als u de auto voorttrekt met behulp van de veerschaal, verschijnt er een krachtmeting op de schaal. Door verschillende gewichten toe te voegen en de auto met een constante snelheid te trekken, is het mogelijk om de toenemende hoeveelheid kracht te meten die nodig is om dezelfde afstand af te leggen. De versnelling van het object is gelijk aan de netto kracht die erop werkt gedeeld door de massa.