Ποια υλικά θα χρειαστείτε για να μετρήσετε την ποσότητα της κινητικής ενέργειας δύο μπάλες έχουν μειωθεί από μεγαλύτερο ύψος;

Εδώ είναι αυτό που θα χρειαστείτε για να μετρήσετε την κινητική ενέργεια δύο μπάλες που έπεσαν από ένα ύψος, μαζί με τη συλλογιστική πίσω από το καθένα:

Υλικά:

* Δύο μπάλες διαφορετικών μαζών: Αυτό είναι απαραίτητο για να δούμε πώς η μάζα επηρεάζει την κινητική ενέργεια.

* Ταινία μέτρησης ή κυβερνήτης: Για να μετρήσετε με ακρίβεια το ύψος από το οποίο πέφτουν οι μπάλες.

* stupwatch: Για να μετρήσετε το χρόνο που χρειάζεται για κάθε μπάλα να πέσει στο έδαφος.

* αριθμομηχανή: Για την εκτέλεση των υπολογισμών για κινητική ενέργεια.

Προαιρετικά:

* μαλακή επιφάνεια για να πιάσετε τις μπάλες: Αυτό θα αποτρέψει τη ζημιά και θα εξασφαλίσει ένα ασφαλές πείραμα.

* βιντεοκάμερα: Για να συλλάβει την πτώση και να βοηθήσει στην ανάλυση της κίνησης εάν χρειαστεί.

Γιατί αυτά τα υλικά;

* μάζα (m): Η κινητική ενέργεια (KE) είναι άμεσα ανάλογη με τη μάζα. Πρέπει να γνωρίζετε τη μάζα κάθε μπάλας.

* ύψος (h): Το ύψος από το οποίο πέφτουν οι μπάλες καθορίζει την πιθανή ενέργεια τους. Καθώς πέφτουν, η πιθανή ενέργεια μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια. Θα χρησιμοποιήσουμε το ύψος για να υπολογίσουμε την πιθανή ενέργεια, η οποία στη συνέχεια μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια.

* Ώρα (t): Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το χρόνο που χρειάζεται για να πέσουν οι μπάλες για να υπολογίσετε την τελική ταχύτητά τους (ταχύτητα) χρησιμοποιώντας την εξίσωση:

* V =G * T (όπου G είναι η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας, περίπου 9,8 m/s²)

* αριθμομηχανή: Για να εφαρμόσετε τους τύπους για την κινητική ενέργεια (KE =1/2 * M * V²) και την πιθανή ενέργεια (PE =M * G * H).

Διαδικασία:

1. Μετρήστε τις μάζες από τις δύο μπάλες.

2. Μετρήστε το ύψος από τις οποίες οι μπάλες θα πέσουν.

3. Ρίξτε τις μπάλες ένα κάθε φορά, μετράτε προσεκτικά το χρόνο που χρειάζεται ο καθένας για να φτάσει στο έδαφος.

4. Υπολογίστε την τελική ταχύτητα κάθε μπάλας χρησιμοποιώντας το χρόνο που μετρήθηκε και την επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (G).

5. Υπολογίστε την κινητική ενέργεια κάθε μπάλας χρησιμοποιώντας τη μάζα και την τελική ταχύτητα.

6. Συγκρίνετε Οι κινητικές ενέργειες των δύο μπάλες. Θα πρέπει να διαπιστώσετε ότι η βαρύτερη μπάλα έχει μεγαλύτερη κινητική ενέργεια.

Σημαντικές σημειώσεις:

* Αντίσταση αέρα: Σε ένα σενάριο πραγματικού κόσμου, η αντίσταση στον αέρα θα επηρεάσει την κάθοδο των μπάλων. Αυτό το πείραμα αναλαμβάνει ελάχιστη αντίσταση στον αέρα για απλότητα.

* Ασφάλεια: Φροντίστε να ρίξετε τις μπάλες από ένα ασφαλές ύψος και να βεβαιωθείτε ότι υπάρχει μια μαλακή επιφάνεια κάτω για να τις πιάσετε.