Przyspieszenie to coś innego niż prędkość. W fizyce istnieje kilka ciekawych eksperymentów do pomiaru przyspieszenia. Łącząc te praktyczne techniki z prostym równaniem obejmującym prędkość poruszającego się obiektu i czas, jaki zajmuje temu obiektowi pokonanie określonej odległości, można obliczyć przyspieszenie.
Poruszający się samochód
Eksperyment z poruszającym się samochodem to prosty sposób na zademonstrowanie, że przyspieszenie jest miarą zmiany prędkości obiektu za pomocą „fotobramki”. Fotobramki wykorzystują pojedyncze wiązki światła ultrafioletowego do wykrywania poruszającego się obiektu, ponieważ Karnety. Mogą mierzyć prędkość z dużą dokładnością. Autko można zamontować na szczycie prostej płaskiej rampy, takiej jak kawałek kartonu lub drewna. Upewnij się, że rampa nie jest śliska, w przeciwnym razie wyniki będą przekrzywione. Odległość od góry do dołu mierzy się za pomocą taśmy mierniczej. Samochód jest czterokrotnie staczany po rampie, zaczynając od różnych punktów i mierzony za pomocą stopera. Punkt, w którym mija linię mety, może zostać zarejestrowany przez fotobramkę. Wyniki są wykreślane na wykresie, aby pokazać, jak różne prędkości odpowiadają przyspieszeniu. Spróbuj zmierzyć odstępy czasu z dokładnością do 0,0001 sekundy, a odległości i prędkości samochodu z dokładnością do 0,1 cm/s, według The Science Desk.
Chodzenie i bieganie
Uczniowie z klasy mogą wykorzystać swoją wiedzę naukową na zewnątrz w tym wciągającym eksperymencie. Upewnij się, że najpierw wiedzą o podstawach fizyki. Równanie używane do obliczania prędkości obiektu to prędkość równa się odległości podzielonej przez czas. Równanie do obliczyć przyspieszenie to zmiana prędkości (lub prędkości) podzielona przez zmianę w czasie. Jeśli przyspieszenie obiektu nie zmienia się w różnych odstępach czasu, określa się je mianem przyspieszenia „stałego”, zgodnie z opisem Think Quest. Pracując w parach, uczniowie mogą mierzyć sobie czas w określonym dystansie, aby obliczyć swoją prędkość ruchu; następnie mogą zacząć patrzeć na przyspieszenie, zaczynając od chodu i przechodząc do biegu. Poproś ich, aby określili, która osoba może przyspieszyć najszybciej, zapisz wyniki, a następnie porównaj je z powrotem w klasie.
Jeżdżący samochód 2: Siła i przyspieszenie
Ten eksperyment działa jak podstawowy eksperyment z poruszającym się samochodem, ale tutaj możesz uwzględnić, w jaki sposób siła działająca na poruszający się obiekt zmienia sposób poruszania się tego obiektu. Według serwisu „Science Class” należy przywiązać 60-centymetrowy sznurek do spinacza do papieru, a na drugim końcu do autka. Samochód stoi na biurku, sznurek zwisa z krawędzi, dzięki czemu spinacz wisi w powietrzu. Waga z potrójną belką służy do pomiaru masy szeregu odważników. Wagi mogą być wagami formalnymi z laboratorium lub szeregiem małych przedmiotów, które uczniowie wybierają z otoczenia. Masy wszystkich wybranych odważników muszą być dokładnie mierzone i rejestrowane. Poproś uczniów, aby zapisali przewidywania dotyczące poruszania się samochodu z różnymi ciężarami, pozwól im zobaczyć, co się stanie, gdy zawiesisz ciężarki na spinaczu i zmierzysz ruch motion samochód. Większe ciężary spowodują większą prędkość i wyższe tempo przyspieszenia.
Zmiana masy, siły i przyspieszenia
Ten eksperyment ze zmienną masą pokazuje drugą zasadę dynamiki Newtona. Opisuje to zachowanie poruszającego się obiektu, gdy działające na niego siły nie są zrównoważone, co jest innym sposobem spojrzenia na zjawisko przyspieszenia. Wartość przyspieszenia obiektu zależy od działających na niego sił wypadkowych. Jeśli dwie równe siły z każdej strony działają na obiekt, pozostanie on na swoim miejscu, ponieważ siły znoszą się nawzajem. Tak więc, aby zademonstrować tę koncepcję, inny mały samochód może być użyty jako obiekt w ruchu i można do niego dodać szereg różnych ciężarów. Należy zmierzyć i zarejestrować masę wózka i ciężary. Skala sprężynowa jest przymocowana do samochodu spinaczem do papieru. Ciągnięcie auta za pomocą wagi sprężynowej spowoduje pomiar siły występującej na wadze. Dodając różne ciężary i ciągnąc samochód ze stałą prędkością, można zmierzyć rosnącą siłę potrzebną do przebycia tej samej odległości. Przyspieszenie ciała jest równe działającej na niego sile wypadkowej podzielonej przez jego masę.