Πώς μετράτε την έλξη της βαρύτητας σε μια μάζα;
1. Απλό εκκρεμές:
* Μέθοδος: Αυτή είναι μια κλασική μέθοδος που χρησιμοποιεί ένα εκκρεμές. Αναστείλετε μια γνωστή μάζα (BOB) από μια σειρά από γνωστό μήκος. Μετρήστε το χρόνο για μια πλήρη ταλάντευση (περίοδο).
* Υπολογισμός: Η περίοδος ενός εκκρεμούς σχετίζεται με την επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας (G) με τον τύπο:t =2π√ (L/G).
* T είναι η περίοδος (ώρα για μια πλήρη ταλάντευση)
* L είναι το μήκος του εκκρεμούς
* Πλεονεκτήματα: Απλό και απαιτεί ελάχιστο εξοπλισμό.
* Μειονεκτήματα: Δεν είναι πολύ ακριβής, ευαίσθητη στην αντίσταση στον αέρα και σε άλλους παράγοντες.
2. Πείραμα ελεύθερης πτώσης:
* Μέθοδος: Ρίξτε ένα αντικείμενο από ένα γνωστό ύψος και μετρήστε το χρόνο που χρειάζεται για να πέσει.
* Υπολογισμός: Χρησιμοποιώντας την εξίσωση d =½gt², πού:
* D είναι η απόσταση που πέφτει το αντικείμενο
* Το G είναι η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας
* t είναι η εποχή της πτώσης.
* Πλεονεκτήματα: Μπορεί να είναι σχετικά ακριβής εάν γίνει προσεκτικά.
* Μειονεκτήματα: Απαιτεί ακριβείς μετρήσεις χρόνου και ελεγχόμενο περιβάλλον για την ελαχιστοποίηση της αντίστασης του αέρα.
3. Χρησιμοποιώντας μια ευαίσθητη κλίμακα:
* Μέθοδος: Τοποθετήστε μια γνωστή μάζα σε μια πολύ ευαίσθητη κλίμακα. Η κλίμακα θα μετρήσει τη δύναμη της βαρύτητας που ενεργεί στη μάζα (βάρος).
* Υπολογισμός: Βάρος (δύναμη) =μάζα x επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g)
* Πλεονεκτήματα: Μπορεί να είναι πολύ ακριβής εάν χρησιμοποιείτε κλίμακα υψηλής ποιότητας.
* Μειονεκτήματα: Απαιτεί μια ευαίσθητη κλίμακα, η οποία μπορεί να είναι δαπανηρή.
4. Χρησιμοποιώντας ένα επιταχυνσιόμετρο:
* Μέθοδος: Ένα επιταχυνσιόμετρο είναι μια συσκευή που μετρά την επιτάχυνση, συμπεριλαμβανομένης της επιτάχυνσης λόγω βαρύτητας.
* Πλεονεκτήματα: Μπορεί να παρέχει πολύ ακριβείς μετρήσεις.
* Μειονεκτήματα: Απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό.
5. Έμμεσες μέθοδοι:
* Μέθοδος: Υπάρχουν έμμεσες μέθοδοι που μετρούν τα βαρυτικά αποτελέσματα, όπως η εκτροπή του φωτός γύρω από τα μαζικά αντικείμενα ή την τροχιακή περίοδο των δορυφόρων.
* Πλεονεκτήματα: Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολύ μεγάλα αντικείμενα.
* Μειονεκτήματα: Απαιτεί πολύπλοκες υπολογισμούς και εξειδικευμένο εξοπλισμό.
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* Τοποθεσία: Η τιμή του G ποικίλλει ελαφρώς ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος, το υψόμετρο και τους τοπικούς γεωλογικούς σχηματισμούς.
* Ακρίβεια: Η ακρίβεια των μετρήσεων σας εξαρτάται από τη μέθοδο που χρησιμοποιείτε και τη φροντίδα που λαμβάνετε στην εκτέλεση του πειράματος.
Θυμηθείτε ότι αυτοί είναι μόνο μερικοί τρόποι για να μετρήσετε την έλξη της βαρύτητας σε μια μάζα. Η καλύτερη μέθοδος θα εξαρτηθεί από τις συγκεκριμένες ανάγκες και τους πόρους σας.
