Πώς βρίσκετε την επιτάχυνση της βαρύτητας;
1. Κατανόηση της επιτάχυνσης λόγω βαρύτητας (g)
* Ορισμός: Η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (G) είναι η σταθερή επιτάχυνση που βιώνουν τα αντικείμενα που πέφτουν ελεύθερα κοντά στην επιφάνεια της Γης. Είναι περίπου 9,8 m/s2 (μέτρα ανά δευτερόλεπτο).
* Παράγοντες: Η τιμή του G δεν είναι απόλυτα σταθερή. Ποικίλλει ελαφρά λόγω παραγόντων όπως:
* υψόμετρο: Το G μειώνεται καθώς αυξάνεται το υψόμετρο (πιο μακριά από το κέντρο της Γης).
* Latitude: Το G είναι ελαφρώς υψηλότερο στους πόλους και ελαφρώς χαμηλότερα στον ισημερινό.
* Πυκνότητα της Γης: Οι τοπικές παραλλαγές στην πυκνότητα της Γης μπορούν επίσης να προκαλέσουν μικρές διαφορές στο g.
2. Μέθοδοι για τον προσδιορισμό του «G»
α. Άμεση μέτρηση (χρησιμοποιώντας ένα εκκρεμές)
1. Ρύθμιση:
* Αναστείλετε ένα εκκρεμές γνωστού μήκους (L) από ένα σταθερό σημείο.
* Μετρήστε το χρόνο (t) Χρειάζεται για το εκκρεμές να ολοκληρώσει μια πλήρη ταλάντευση (περίοδο).
2. Φόρμουλα:
* Η περίοδος (t) ενός απλού εκκρεμούς σχετίζεται με το μήκος του (L) και την επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g) με τον ακόλουθο τύπο:
T =2π√ (L/G)
3. Επίλυση για «g»:
* Αναδιατάξτε τον τύπο για επίλυση για «g»:
G =4π²L/T²
4. Υπολογισμός:
* Αντικαταστήστε τις μετρούμενες τιμές των L και T στην εξίσωση για τον υπολογισμό του «G».
b. Πείραμα ελεύθερης πτώσης
1. Ρύθμιση:
* Ρίξτε ένα αντικείμενο από ένα γνωστό ύψος (h).
* Μετρήστε το χρόνο (t) χρειάζεται για να πέσει το αντικείμενο.
2. Φόρμουλα:
* Η απόσταση (h) Ένα αντικείμενο πέφτει στην ελεύθερη πτώση σχετίζεται με την επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας (g) και του χρόνου (t) με τον ακόλουθο τύπο:
H =(1/2) GT²
3. Επίλυση για «g»:
* Αναδιατάξτε τον τύπο για επίλυση για «g»:
G =2H/T²
4. Υπολογισμός:
* Αντικαταστήστε τις μετρούμενες τιμές των Η και Τ στην εξίσωση για τον υπολογισμό του «G».
c. Χρησιμοποιώντας μια συσκευή φυσικής
* επιταχυνσιόμετρο: Ένα επιταχυνσιόμετρο είναι μια συσκευή σχεδιασμένη για να μετρήσει την επιτάχυνση. Τοποθετώντας ένα επιταχυνσιόμετρο κοντά στην επιφάνεια της γης, μπορεί να μετρήσει άμεσα την επιτάχυνση λόγω βαρύτητας.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Αντίσταση αέρα: Σε πειράματα πραγματικού κόσμου, η αντίσταση στον αέρα μπορεί να επηρεάσει τα αποτελέσματα. Για να ελαχιστοποιήσετε αυτό το αποτέλεσμα, χρησιμοποιήστε πυκνά αντικείμενα και διεξάγετε πειράματα σε κενό ή με ελάχιστη αντοχή στον αέρα.
* Ακρίβεια: Η ακρίβεια των αποτελεσμάτων σας εξαρτάται από την ακρίβεια των μετρήσεων σας και την επιλεγμένη πειραματική ρύθμιση.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε μια πιο λεπτομερή εξήγηση για οποιαδήποτε από αυτές τις μεθόδους!
