Andre lov om bevegelseseksperimenter

Sir Isaac Newtons andre bevegelseslov sier at styrken som utøves av et bevegelig objekt er lik dens masse ganger akselerasjonen i retningen den skyves fra, angitt som formelen F = ma. Fordi kraft er proporsjonal med masse og akselerasjon, vil dobling av enten massen eller akselerasjonen mens den andre konstanten blir doblet påvirkningskraften slagkraften øker når et objekt med konstant vekt utsettes for større akselerasjon. Du kan utforske flere forskjellige eksperimenter som demonstrerer dette prinsippet.

Samle en stein og et vadet papir. Fordi tyngdekraftens akselerasjon er konstant, faller alle gjenstander i samme hastighet uavhengig av masse. Test denne loven ved å slippe begge elementene samtidig og se dem falle i samme hastighet. Legg nå en bolle fylt med melis eller mel under fjellet, og slipp den fra en fast høyde i pulveret. Sett bollen til siden, og vær forsiktig så du ikke forstyrrer pulveret i den. Slipp papirkulen fra samme høyde i en bolle med samme mengde av samme pulver. Sammenlign kratere i pulveret skapt av hvert slag. Fordi akselerasjonen var konstant, var forskjellen i størrelse mellom krateret laget av berget og det laget av papiret illustrerer at en økning i masse direkte øker slagkraften inn i mel.

Skru et øye i en softball og et annet inn i overliggeren på en dørkarm. Heng softballen fra dørkarmen med en streng bundet gjennom øyene slik at den henger noen centimeter over gulvet. Merk stedet rett under softballens hvileposisjon. Flytt den hengende softballen og plasser en annen softball på det merkede stedet. Trekk den hengende softballen slik at den er tre meter fra bakken, og slipp den slik at den svinger og treffer softballen på gulvet. Mål avstanden softballen på gulvet kjører. Gjenta eksperimentet, erstatt softballen på gulvet med en Wiffle-ball i plast, og mål hvor langt den ruller etter støt. Dette eksperimentet illustrerer at når kraften holdes konstant, er akselerasjonen større i gjenstander med mindre masse.

Konstruer en enkel rampe 18 inches høy og ca 24 inches lang ved hjelp av et stykke tynt kryssfiner og murstein. Plasser en lekebil på toppen av rampen. Slipp den og mål hvor langt den ruller. Tape to metallskiver på bilen, løsne den fra rampen og måle hvor langt den ruller. Gjenta eksperimentet med fem skiver teipet til toppen av bilen. Dette eksperimentet viser at når massen øker med tyngdekraftens konstante akselerasjon, øker kraften som skyver bilen langs gulvet, noe som får tyngre biler til å reise lenger.

Skaff deg et barnevogn, litt lys bomullsnor eller tråd, og to eller tre små frivillige. Bind snoren rundt vognhåndtaket og la 2 eller 3 meter streng henges av håndtaket for å trekke med. Begynn med en tom vogn. På flatt, jevnt underlag, for eksempel et fortau, og fra stående start, trekk i snoren til du når en behagelig ganghastighet. Legg merke til innsatsen det tar å trekke vogna. Deretter må en av dine frivillige sitte i vogna og igjen trekke i snoren til du når ganghastighet. Legg merke til innsatsen som trengs for å trekke vognen. Strengen kan bare ta en liten mengde kraft før den går i stykker; jo flere ryttere i vognen din, jo mer kraft trenger du for å trekke den, til du passerer strengens bruddpunkt. Med dette eksperimentet er akselerasjonen din omtrent den samme hver gang, selv om du må trekke med mer kraft på grunn av den ekstra massen til hver nye passasjer. Hvor mange passasjerer kan du trekke før strengen går i stykker?

  • Dele
instagram viewer