Drugi zakon gibanja eksperimentov

Drugi zakon gibanja sira Isaaca Newtona pravi, da je sila, ki jo deluje premikajoč se objekt, enaka njegova masa pomnožena s pospeškom v smeri, iz katere je potisnjen, navedena kot formula F = ma. Ker je sila sorazmerna masi in pospešku, bo podvojitev mase ali pospeška ob izhodu iz druge konstante podvojila silo udarca; sila udarca se poveča, če je predmet konstantne teže izpostavljen večjemu pospeševanju. Raziščete lahko več različnih poskusov, ki dokazujejo to načelo.

Zberite kamen in vatiran papir. Ker je gravitacijski pospešek stalen, vsi predmeti padajo z enako hitrostjo, ne glede na njihovo maso. Preizkusite ta zakon tako, da oba predmeta hkrati spustite in opazujete, kako padata z enako hitrostjo. Zdaj postavite posodo, napolnjeno s sladkorjem v prahu ali moko, pod skalo in jo s fiksne višine spustite v prah. Posodo postavite na stran in pazite, da ne motite prahu v njej. Kroglo papirja spustite z enake višine v skledo z enako količino istega praška. Primerjajte kraterje v prahu, ki nastanejo pri vsakem udarcu. Ker je bilo pospeševanje konstantno, je bila razlika v velikosti med kraterjem, ki ga je ustvarila skala, in kraterjem izdelan v članku prikazuje, da povečanje mase neposredno poveča silo udarca v moka.

Privijte očesce v softball in drugo v preklado okvirja vrat. Softball obesite z okvirja vrat za vrvico, privezano skozi očesca, tako da visi nekaj centimetrov nad tlemi. Označite mesto neposredno pod počivališčem softballa. Premaknite visečo softball in postavite drugo softball na označeno mesto. Povlecite viseči softball nazaj, tako da je oddaljen tri metre od tal, in ga spustite, da se zaniha in zadene softball na tla. Izmerite razdaljo, ki jo preide softball na tleh. Ponovite poskus, tako da softball na tleh nadomestite s plastično kroglico Wiffle in izmerite, kako daleč se valja po udarcu. Ta poskus ponazarja, da kadar je sila konstantna, je pospešek večji pri predmetih z manjšo maso.

Z uporabo kosa tanke vezane plošče in opeke izdelajte preprosto klančino, visoko 18 in dolgo približno 24 centimetrov. Na vrh klančine postavite igračo. Spustite ga in izmerite, kako daleč se valja. Na avto prilepite dve kovinski podložki, jo spustite s klančine in izmerite, kako daleč se valja. Poskus ponovite s petimi podložkami, prilepljenimi na vrh avtomobila. Ta eksperiment kaže, da se z naraščanjem mase z nenehnim pospeševanjem gravitacije sila, ki potiska avto po tleh, poveča, zaradi česar težji avtomobili potujejo dlje.

Pridobite otroški voz, nekaj lahkih bombažnih vrvic ali niti in dva ali tri majhne prostovoljce. Vrvico privežite okoli ročaja vagona in pustite, da se z roko vleče 2 ali 3 čevlje vrvice, s katero lahko vlečete. Začnite s praznim vagonom. Na ravnih, ravnih tleh, kot je pločnik, povlecite vrvico od stojala, dokler ne dosežete udobne hitrosti hoje. Upoštevajte napor, potreben za vleko vagona. Nato naj eden od vaših prostovoljcev sede v voz in še enkrat potegne vrvico, dokler ne dosežete hitrosti hoje. Upoštevajte napor, potreben za vleko vagona. Struna lahko vzame le majhno količino sile, preden se zlomi; več ko je voznikov v vašem vagonu, večjo silo potrebujete, da ga potegnete, dokler ne preidete točke preloma vrvice. S tem poskusom je vaš pospešek vsakič približno enak, čeprav morate zaradi dodatne mase vsakega novega potnika potegniti z večjo silo. Koliko potnikov lahko potegnete pred vrvico?

  • Deliti
instagram viewer