Ускорение отличается от скорости. В физике есть несколько интересных экспериментов по измерению ускорения. Комбинируя эти практические методы с простым уравнением, включающим скорость движущегося объекта и время, необходимое этому объекту для прохождения заданного расстояния, можно вычислить ускорение.
Движущийся автомобиль
Эксперимент с движущимся автомобилем - это простой способ продемонстрировать, что ускорение - это мера изменения скорости. объекта с помощью «фотозатвора». Фотошлюзы используют одиночные лучи ультрафиолета для обнаружения движущегося объекта. проходит. Они могут измерять скорость с высокой степенью точности. Игрушечную машинку можно установить наверху простого плоского пандуса, например, отрезка картона или дерева. Убедитесь, что пандус не скользкий, иначе результаты будут искажены. Расстояние сверху вниз измеряется рулеткой. Автомобиль скатывается по рампе четыре раза, начиная с разных точек, и отсчитывает время с помощью секундомера. Момент, в котором он пересекает финишную черту, может быть записан с помощью фотозатвора. Результаты нанесены на график, чтобы показать, как разные скорости соответствуют ускорению. По данным The Science Desk, попробуйте измерить интервалы времени с точностью до 0,0001 секунды, а расстояния и скорость автомобиля - с точностью до 0,1 см / с.
Ходьба и бег
Учащиеся могут использовать свои научные знания в этом увлекательном эксперименте за пределами школы. Сначала убедитесь, что они знают основы физики. Уравнение, используемое для вычисления скорости объекта, - это скорость, равная расстоянию, деленному на время. Уравнение рассчитать ускорение - это изменение скорости (или скорости), деленное на изменение во времени. Если ускорение объекта не меняется в течение разных интервалов времени, оно называется «постоянным» ускорением, как описано в Think Quest. Работая в парах, учащиеся могут рассчитывать время прохождения друг друга на определенное расстояние, чтобы рассчитать свою скорость движения; затем они могут начать изучать ускорение, начиная с ходьбы и переходя к бегу. Попросите их определить, кто из участников может ускориться быстрее всех, запишите результаты, а затем сравните их в классе.
Движущаяся машина 2: сила и ускорение
Этот эксперимент работает как базовый эксперимент с движущимся автомобилем, но здесь вы можете включить, как сила, действующая на движущийся объект, изменяет его способ движения. Согласно сайту «Science Class», нужно привязать 60-сантиметровую веревку к канцелярской скрепке, а другим концом - к игрушечной машинке. Машину ставят на рабочий стол, веревка свешивается за край, так что скрепка болтается в воздухе. Весы с тремя балками используются для измерения массы различных грузов. Гири могут быть формальными гирями из лаборатории или набором небольших предметов, которые студенты выбирают из своего окружения. Необходимо точно измерить и записать массы всех выбранных гирь. Попросите учеников записать прогнозы о том, как будет двигаться машина с разным весом. затем позвольте им увидеть, что происходит, когда вы подвешиваете гири на скрепку и измеряете движение машина. Чем больше вес, тем выше скорость и ускорение.
Изменение массы, силы и ускорения
Этот эксперимент с изменяющейся массой демонстрирует второй закон движения Ньютона. Это описывает поведение движущегося объекта, когда силы, действующие на него, не уравновешены, что является другим взглядом на явление ускорения. Величина ускорения объекта зависит от действующих на него результирующих сил. Если две равные силы с обеих сторон действуют на объект, он останется на месте, потому что силы уравновешивают друг друга. Итак, чтобы продемонстрировать эту концепцию, в качестве движущегося объекта можно использовать еще одну небольшую машину, и к ней можно добавить ряд разного веса. Необходимо измерить и записать массу тележки и веса. Пружинная шкала крепится к автомобилю с помощью скрепки. Если тянуть автомобиль с помощью пружинной шкалы, на шкале будет отображаться сила. Добавляя различные веса и таща автомобиль с постоянной скоростью, можно измерить возрастающую силу, необходимую для перемещения на такое же расстояние. Ускорение объекта равно действующей на него чистой силе, деленной на его массу.