Kütle ile rampadan bırakılan bir topun kat ettiği mesafe arasındaki bağlantı, yerçekimi ve nasıl çalıştığı hakkında önemli bir gerçeği ortaya koyuyor. Proje, yerçekimi kuvveti ve kütle arasındaki bağlantıyı göstermenin harika bir yoludur ve bir sınıfta veya evde kurulabilir. Yükseltilmiş bir rampadan aşağı yuvarlanan farklı kütlelerdeki toplar, kütlenin kat edilen mesafe üzerindeki etkisini ortaya çıkarır. Bu basit proje aynı zamanda bilimsel deneyler tasarlamaya faydalı bir giriş sağlar, bu nedenle düşündüğünüz değişken sonuçları etkileyen tek değişkendir. Aydınlatıcı ancak basit bir bilim projesi arıyorsanız, kütlenin bir topun kat ettiği mesafe üzerindeki etkisini araştırmak harika bir seçimdir.
İhtiyacınız Olan Şeyler
- Rampa olarak kullanmak için bir ambalaj kağıdı tüpü veya düz bir tahta parçası.
- Farklı kütlelerde üç veya daha fazla top. (İdeal olarak aynı boyut ve malzeme ancak farklı ağırlıklar. Rampanıza uyan her çap uygundur.)
- Rampanızı yükseltmek için dört veya beş ders kitabı veya başka bir şey.
- Makas
- Toplarınızın kütlesini ölçmek için mutfak terazisi veya başka bir şey.
- Ölçüm bandı veya metre cetveli
- Defter ve kalem
- (Opsiyonel) Bir kağıt bardak veya küçük karton kutu
1. Adım: Deneyi Kurun
Rampanızın bir tarafını yükselterek deneyi kurun. Sarma kağıdı tüpünüzü, toplarınız için uzun U şeklinde bir iz oluşturmak için makasınızı kullanarak boyuna ikiye bölün. Ders kitaplarınızı (veya diğer nesnenizi) rampanızın başlangıcı için seçtiğiniz yere koyun. Topların yuvarlanmasına ve durmasına izin vermek için rampanın önünde bolca boşluk olduğundan emin olun.
Çok fazla alanınız yoksa, rampanın tabanına, açıklığı rampaya bakacak şekilde bir bardak veya küçük karton kutu yerleştirebilirsiniz, böylece yuvarlandıktan sonra topu yakalar. Bardak veya kutu kat edilen mesafeyi önemli ölçüde azaltır, ancak top yine de onu hareket ettirecektir. Alternatif olarak, seyahat mesafesini azaltmak için rampanızın yüksekliğini azaltın.
Son olarak, topun kat ettiği mesafeyi ölçmeniz gerekir. Bunu yapmanın en kolay yolu mezura kullanmaktır. Topun (veya kupanın/kutunun) durmasını bekleyebilir ve ardından rampanın altından son dinlenme yerine kadar olan mesafeyi ölçebilirsiniz. Alternatif olarak, tabandan 1 metrelik bir dizi artışı işaretlemek için bir metre cetveli kullanabilirsiniz. rampanın ve daha sonra cetveli ve mevcut cihazınızı kullanarak daha hassas bir ölçüm yapın. işaretler.
Adım 2: Toplarınızın Kütlesini Ölçün
Sonuçlarınızı yorumlamanıza yardımcı olması için toplarınızın kütlesini ölçün. Farklı kütlelere sahip bir dizi topunuz (üç veya daha fazla) olması çok önemlidir. Bunu tam olarak yapamıyorsanız, en önemli şey onları en hafiften en hafife doğru sıralayabilmenizdir. en ağırdır, ancak bir mutfak teraziniz varsa, kesin kütlelerini ölçün ve not edin. onları.
3. Adım: Ölçümlerinizi Kaydedin
Her bir topu rampadan birkaç kez aşağı yuvarlayın ve rampanın tabanından ne kadar uzağa gittiğini kaydedin. Her birinin üç veya daha fazla ölçümünün alınması daha güvenilir bir sonuç sağlayacaktır. Ölçümlerinizi olabildiğince doğru yapın, ancak her testi birden çok kez tekrarlamak, herhangi bir hatanın etkisini en aza indirmeye yardımcı olacaktır. Her top için tek tek ölçümleri toplayın ve ortalamayı bulmak için ölçüm sayısına bölün. Her topunuz için bu işlemi gerçekleştirin ve kuralları bir deftere kaydedin.
Adım 4: Sonuçlarınızı Yorumlama
Sonuçlar, en ağır topun durmadan önce en uzağa gittiğini göstermelidir. Bunun nedeni, yerçekimi kuvvetinin çektiği cismin kütlesine bağlı olmasıdır. Yerçekimi topları rampadan aşağı çeker ve yerçekimi kuvveti daha büyük kütleli nesnelerde daha büyüktür. Daha büyük top üzerindeki ekstra kuvvet, rampanın dibine geldiğinde daha fazla enerjiye sahip olduğu ve dolayısıyla durmadan önce daha fazla hareket ettiği anlamına gelir.
Sürtünme kuvveti (top ile yer arasındaki) sonunda topu yavaşlatarak durdurur. Sürtünme nesnenin kütlesine de bağlıdır, ancak Newton'un ikinci yasasının gösterdiği kütle ve ivme arasındaki bağlantı aynı zamanda daha büyük bir nesneyi yavaşlatmak için daha fazla kuvvet gerektiği anlamına gelir. Aynı topları (yapabildiğiniz her şekilde) kullandığınızdan emin olun ve aynı yükseklikten bırakın. Ayrıca, yolculukları boyunca aynı malzeme üzerinde yuvarlandıklarından emin olun ve bu etkilerin ortadan kalkması gerekir. İki kat daha ağır olan bir nesne, durmadan önce kabaca iki kat daha fazla yuvarlanmalıdır.
Bu nedenle iyi bir deney tasarımı önemlidir çünkü testler arasındaki diğer farklılıklar sonuçlarınızı etkileyebilir. İdeal olarak, testleriniz arasındaki tek fark topun kütlesi olmalıdır.