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力と加速

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ニュートンの第 2 法則は力と加速度の関係を説明し、この関係は物理学および工学の多くの分野に適用される最も基本的な概念の 1 つ。

F 等しい ma はニュートンの第 2 法則の数学的表現です。これは、大きな力がより大きい固まりのオブジェクトを移動する必要を示しています。さらに与えられた力の加速度は反比例質量。つまり、同じ小さい固まりが大きい固まりより加速力を適用

ここで一瞬空気トラックにグライダーに異なる大きさの力を適用することによってニュートンの第 2 法則を検証する実験をデモンストレーションします。

テストを実行する方法の詳細に入る前に概念とデータ分析と解釈する一因となる法を勉強しましょう。

セットアップは、空気トラック、グライダー、出発点、プーリーとプーリ以上グライダーから実行する文字列から既知の距離dでフォトゲート タイマーで構成されています。

文字列のもう一方の端に重量をアタッチ 1 つ解放して場合、重量は加速する原因とグライダーに力が適用されます。この力は、ニュートンの第二法則により与えられます。同時に、グライダーへの落下の重量を接続文字列の緊張力マイナスの重力加速度による重量に力になります。この緊張力は、グライダーの加速時体重の質量です。

グライダー重量に力と力を等化、グライダーの加速度を理論的に計算する式を派生する 1 つ。

グライダーの加速度を計算する実験方法は、フォトゲート タイマーの助けを借りてです。これはグライダーが開始点から距離dを旅行に要した時間をくれます。この情報を使用して、1 つはグライダーの速度を計算でき、助けを借りて、このキネマティック式を計算できる実験的加速度の大きさ。

実際に物理学の研究室でこの実験を行う方法を見てみましょう我々 は原則を理解し、今、

前に述べたように、この実験は重量に滑車を通過線によって接続されているグライダーを使用します。空気に沿ってグライダー スライド トラック、無視できるレベルに摩擦を減らすために空気のクッションを作成します。

重さが下がるとプーリーは 10 cm 長い旗を上にしてグライダーのプルするラインの張力をリダイレクトします。開始点から既知の距離にフォトゲート フラグの通過にかかる時間の量を記録します。

グライダーの最終的な速度は、フォトゲートを通過する時間で割った値フラグの長さです。グライダーの最終的な速度と移動距離、加速度を計算することが可能です。

空気トラックと 190 cm マークでグライダー 100 cm マークでフォトゲート タイマーを置くことによって実験を設定します。グライダーは、200 グラムの質量を持ちます。グライダーを保持するので、移動がし、吊り質量合計は 10 グラムでも文字列の末尾に重みを追加

重みがあると、一度グライダー、5 回の実行の速度を記録し、平均を計算します。実験的・理論的な加速度を計算し、結果を記録するグライダー及びハング重量質量を使用します。

今グライダー、400 グラムの質量を 2 倍に 4 つ以上の重みを追加します。場所 190 cm マークでグライダー実験を繰り返す。グライダーをリリースし、5 回の実行の速度を記録します。再度、計算し、平均速度と実験的・理論的な加速度を記録します。

最後の一連のテストでは、それはその、元 200 グラムの質量を持っているので、グライダーから重みを削除します。20 グラムの新しい質量まで吊り質量に重みを追加します。5 つの実行で別の実験を繰り返します。

最後に、それは 50 グラムまで吊り質量以上の重みを追加し、5 つの実験をより実行を繰り返します。

リコール、グライダーの理論的な加速度は重力g落下重量の質量と重量とグライダーの質量の比を乗算による加速度に等しい。この番組でテーブル理論値で加速にグライダーが増加量として低くなります。

逆に、加速度は大きい力のため、落下の体重増加量と増加します。この数式によって予測された加速度はgは秒速 9.8 m 乗の最大値を持つことができます注意してください。

次に、実験的加速度を計算する方法を見てみましょう。たとえば、最初のテストは、200 グラム グライダーと 10 グラムの重量を使用します。平均速度 0.93 メートル毎秒 100 センチを旅行しました。0.43 メートル毎秒に出てくる実験的加速度を前に説明した運動方程式を使用して、二乗。この同じ計算、他のテストに適用は、この表に示されている結果を生成します。

実験的・理論的な加速度の違い、測定精度、非常に小さいが、完全に無視できない摩擦空気トラックと、グライダーの下に空気のポケットを追加可能性がありますまたは文字列に沿って張力の力から減算の限定を含むいくつかの原因があります。

宇宙のほぼすべての現象には、力があります。勢力地球にダウンをもたらした、毎日の生活のあらゆる側面に影響を与えます。

頭を打ってし、外傷を引き起こす可能性があります、認知機能を低下させます。スポーツ関連脳震盪の研究は、インパクト時の加速度を測定するのに 3 軸加速度計が装備特別なホッケーのヘルメットを使用しました。

データは、ラップトップ コンピューターは、後で分析のための測定を記録する遠隔測定によって送られました。ニュートンの第 2 法則、F を使用することが可能だった、加速度と頭の質量がわかれば、脳力の影響を計算する ma を =。

歩道橋を建築土木技術者は、これらの構造の足負荷による力の効果を勉強に興味があります。この研究では、研究者は、歩行による振動を測定した歩道橋にセンサーを配置しました。構造物の応答、これらの構造体の安定性の研究に重要なパラメーターである鉛直方向の加速度の面で測定しました。

強制的にゼウスの導入と加速だけ見た。今、原則とニュートンの運動の第 2 法則を検証する実験室の実験の背後にあるプロトコルを理解する必要があります。いつも見てくれてありがとう!

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