Come trovare gravità usando accelerazione & angoli

Come trovare gravità usando accelerazione & angoli

L'accelerazione gravitazionale della terra si interesserà ogni momento della tua vita. Per la maggior parte delle persone, l'effetto primario sarà un'accelerazione costante---vale a dire, ciò che sale deve scendere. Galileo e Newton sono due dei luminari cui lavoro hanno portato a una comprensione dell'accelerazione gravitazionale della terra. Una versione modificata di esperimento di Galileo vi permetterà di utilizzare misure di angolo e di accelerazione per calcolare l'accelerazione di gravità.

Istruzioni

• Misurare la lunghezza del tavolo air e il diametro del disco di hockey di aria. Ad esempio, si potrebbe trovare la lunghezza del tavolo è di 90 pollici e il puck è 3 pollici di diametro.

• Posizionare un insieme di blocchi di legno sotto le gambe ad una estremità del tavolo. Misurare l'altezza di ciascuna estremità del tavolo e la distanza tra i posti dove hai misurato le altezze. Calcolare l'angolo della tabella come l'arcotangente della differenza nelle altezze divisa per la distanza tra la lunghezza complessiva. Ad esempio, se un'estremità è 38 pollici ad alta e l'altra è di 34 pollici di altezza e la lunghezza complessiva è di 102 pollici, quindi l'angolo è:

ARCTAN ((38-34)/102) = 2,2 gradi.

• Tenere il disco di gomma contro il bordo superiore del tavolo air hockey. Rilasciarlo e avviare il cronometro nello stesso istante. Fermare il cronometro quando il disco colpisce il lato opposto del tavolo.

• Calcolare l'accelerazione. La distanza percorsa in accelerazione costante è data dall'espressione: d = (1/2) x t ^ 2. Ridisposizione di quell'equazione, un = 2 x d / t ^ 2. Ad esempio, la distanza è la lunghezza della tabella meno il diametro del disco come determinato nel passaggio 1: 87 pollici. Si potrebbe misurare il tempo di 3,4 secondi, dando l'accelerazione come

un = 2 x 87 /(3.4^2) = 15,1 pollici al secondo quadrato.

• Calcolare l'accelerazione di gravità. L'accelerazione misurata è l'accelerazione di gravità volte il seno dell'angolo. Per esempio, g = a / sin (angolo) = 15,1 / sin (2,2 gradi) = 393 pollici al secondo al quadrato, che è 32,8 ft/sec ^ 2.

• Ripetere la misurazione una manciata di volte, diciamo tre a cinque volte.

• Inserire un altro set di blocchi di legno sotto le gambe, sollevare il tavolo un po' di più e ripetere la misurazione intera da passaggi da 2 a 6.

• Media di tutte le misure insieme per migliorare l'accuratezza complessiva della vostra misura l'accelerazione di gravità.

Consigli & Avvertenze

  • Galileo usato una rampa e una palla che rotola per fare la stessa misurazione. La fisica del movimento di rotolamento è un po' più complicata che il movimento di basso-attrito di questo esperimento, quindi Galileo non poteva rendere la misura per la stessa precisione come voi sarete in grado di.