Акцелерацијске лабораторијске активности у физичкој науци

Убрзање се разликује од брзине. У физици постоји неколико занимљивих експеримената за мерење убрзања. Комбиновањем ових практичних техника са једноставном једначином која укључује брзину објекта који се креће и време које је том објекту потребно да пређе одређену удаљеност, може се израчунати убрзање.

Експеримент са покретним аутомобилом је директан начин да се покаже да је убрзање мера промене брзине објекта помоћу „фотогата.“ Пхотогатес користе појединачне зраке ултраљубичастог светла да открију покретни предмет као он пролази. Они могу мерити брзину са високим степеном тачности. Аутомобил за играчке може се поставити на врх једноставне равне рампе, као што је дужина картона или дрвета. Уверите се да рампа није клизава, јер ће резултати бити искривљени. Удаљеност од врха до дна мери се траком. Аутомобил се котрља низ рампу четири пута, почев од различитих тачака, и темпира се помоћу штоперице. Тачку на којој пролази циљну линију може снимити фотогата. Резултати су уцртани у графикон да би се показало како различите брзине одговарају убрзању. Покушајте да измерите временске интервале са најближом 0,0001 секунде, а растојања и брзине аутомобила са најближом 0,1 цм / с, наводи Тхе Сциенце Деск.

Ученици у учионици могу да користе своје научно знање изван овог занимљивог експеримента. Уверите се да прво знају о основној физици. Једначина која се користи за израчунавање брзине објекта је брзина једнака удаљености подељеној са временом. Једначина за израчунати убрзање је промена брзине (или брзине) подељена са променом времена. Ако се убрзање објекта не мења током различитих временских интервала, то се назива „сталним“ убрзањем, како је описано у Тхинк Куест. Радећи у паровима, ученици могу временски ограничити ходање на одређеној раздаљини како би израчунали брзину кретања; тада могу почети да посматрају убрзање тако што ће кренути из шетње и кренути у трчање. Замолите их да утврде која особа може најбрже убрзати, забележите резултате, а затим их упоредите на часу.

Овај експеримент делује као основни експеримент са покретним аутомобилом, али овде можете уградити како сила која делује на објекат у покрету мења начин кретања предмета. Према веб локацији „Сциенце Цласс“, потребно је да 60-центиметарски конопац вежете за спајалицу, а на другом крају за аутомобил-играчку. Аутомобил је постављен на радни сто, а канап виси преко ивице, тако да спајалица виси у ваздуху. Трострука вага користи се за мерење масе распона тежина. Тегови могу бити формални тегови из лабораторије или низ малих предмета које студенти бирају из свог окружења. Треба прецизно измерити и забележити масе свих изабраних тегова. Замолите ученике да запишу предвиђања о томе како ће се аутомобил кретати са различитим тежинама, онда нека виде шта се дешава када окачите тегове са спајалице и измерите кретање ауто. Већи тегови ће произвести већу брзину и већу брзину убрзања.

Овај променљиви масовни експеримент демонстрира Њутнов Други закон кретања. Ово описује понашање предмета у покрету када силе које делују на њега нису уравнотежене, што је још један начин сагледавања феномена убрзања. Вредност убрзања објекта зависи од нето сила које делују на њега. Ако две једнаке силе са било које стране делују на предмет, он ће остати на месту јер се силе међусобно поништавају. Дакле, да би се демонстрирао овај концепт, још један мали аутомобил може се користити као објекат у покрету и може му се додати низ различитих тежина. Масу колица и тежине треба измерити и забележити. Опружна вага је причвршћена за аутомобил спајалицом. Вучењем аутомобила помоћу опружне ваге резултираће мерењем силе која се појављује на ваги. Додавањем различитих тежина и повлачењем аутомобила константном брзином могуће је измерити све већу количину силе потребне за померање исте удаљености. Убрзање објекта једнако је нето сили која делује на њега подељеној са његовом масом.