skråtstillet plan eksperimenter

Skråtstillet plan eksperimenter kan bruges til at undervise i naturvidenskab historie , roterende energi , omdannelse af potentiel energi til kinetisk energi , og til at måle tyngdeacceleration . At producere nøjagtige resultater , skal flyet være glat , poleret og olieret , selvom dette ikke kan være praktisk

Historie

Galileo brugt en skråplan omkring 20 fod lang med en rille i midten . Han rullede en bold ned i rillen , der viser acceleration . Aristoteles ' opfattelse var, at tid og afstand af bolden 's rejse var proportionale . Galileo væltet denne opfattelse , viser, at bolden rejste første kvartal af sin sti på samme tid det tog at rejse den resterende del af hældning . Med andre ord er afstanden proportional med kvadratet tid . Ved at fokusere på acceleration , en fase af bevægelse, Aristoteles og hans tilhængere havde forsømt Galileo væltet over tusind år af videnskaben .

Galileo havde til anden indsats. Lomme ure og pendul ure ikke var blevet opfundet endnu . I stedet for at oprette to fly og væddeløb dem mod hinanden over forskellige længder , brugte han en vand -enhed . En konstant strøm af vand fra et hul i en vand beholder fyldt en kop som bolden rullede . Vandet indsamlede blev derefter vejet .

rotationsenergi

En interessant eksperiment kunne være at rulle en cylinder og kugle lige masse flyet ned . Bolden ville helst være af mindre radius end cylinder . Cylinderen vil så tage længere tid at nå bunden , fordi flere af de gravitationelle potentielle energi var konverteret til rotationsenergi end til hastighed fremad .

Jo mere masse fra centrum af rotation , jo større Andelen af potentielle energi omsættes til rotationsenergi . Hvis flasken er hul , kan den indvendige være foret med kit , indtil masserne er ens . Placering af akseltryk på kanten , vil også øge forskellen fra området hastighed .

Statisk vsKinetic Friktion

Freshman lærebøger plejer at lave en sondring mellem statisk og kinetisk friktion , og ofte anbefaler et eksperiment for at bestemme de to . Men med tør metaller er det vanskeligt at påvise en forskel empirisk . Mener, at en sådan forskel findes måske skyldes oplevelse, hvor olie eller snavs er til stede , forhindrer nøjagtig måling.

Selv når tabeller giver friktions baseret på materialer , såsom stål -on-stål eller kobber -on-kobber , er de misvisende , da de ikke tager hensyn til , at kilden til gnidninger stammer fra snavs og variation i overfladen smøremidler og i overfladen hårdhed , ikke fra metal -til- metal kontakt . Faktisk-glat flade overflader som metal vil obligationen . Desuden, når et fly 's hældning er øget til en bestemt vinkel , vil det begynde at glide , men kun tøvende . Friktionskoefficienten er derfor ikke rigtig konstant sådan som det antydes i tabeller .

Måling af tyngdeacceleration

tyngdeacceleration kan måles ved at bremse sin virkning nok til at måle præcist med et stopur . Dette er årsagen til at en lang skråplan er ønskeligt , som i Galileos eksperiment .

Hvis rotationsenergi er efterhånden indregnes ud , en lille kugle ( en marmor ) kan bruges . Så indledende gravitationelle potentielle energi er lig med den endelige lateral kinetiske energi plus det endelige rotationshastighed . Kendskab til masse og radius af kuglen efterlader kun hastighed ukendt med at finde rotationsenergi. Hastigheden kan findes ved timing af den tilbagelagte afstand og ved hjælp af x=0,5 --- en --- t ^ 2 . Kendskab til en , kan v -finalen skal findes . Derfor er begge endelige laterale kinetisk energi og roterende energi kendt . Deres sum svarer til gravitationelle potentielle energi i starten : MGH , hvor h er forskellen mellem start højde og slutter højde . Så g kan derfor beregnes .

omdirigering af tyngdekraften fra skråplanet er en mulighed for at nævne Gravskrift for Stevinus , hvilket viser ligestillingen af de tværgående kraft af 5 lodder hviler på en 3 -4-5 trekantede hældning , og 3 lodder hængende over rælingen .


Kommentarer

Vi ønsker, at dine argumenter og meninger er velkomne. Være objektiv og medfølelse. Mange mennesker læser hvad du skriver. Gør debat til en bedre oplevelse for både dem og dig selv. Mellem 20:00 og 08:00 det er lukket for kommentering og vi fjerner automatisk kommentarer med sjofle ord, defineret af vores moderatorer.

link:

  • Om os
  • Advertising
  • Fortæl redaktionen
  • Få nyhedsbreve
  • RSS-feed

Redaktør: Karin Christofferse
Nyheder redactor: Morten Nyberg

Kundeservice: Stig Ole Salomon,
Flemming Sørensen

Tel: +45 00 99 99 00
Fax: +45 00 99 99 01

© Copyright 2014 Einsten.net - All rights reserved.