瑞帝電通國際有限公司 - READY INTERNATIONAL INC.
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型號: 物理實驗 -直線運動
名稱: 直線運動-自由落體
規格:
﹝實驗主題﹞
球落下時的加速度是多少?
[實驗探討]
在Coach軟體中打開『Coach Activity』的『Falling ball』(自由落體)。在視頻中,您將看到站在梯子上做實驗的過程。
• 觀看影片。
• 描述球的運動
• 你知道球的加速度是多少嗎?
在此實驗中,您將對此視頻進行測量,您將分析運動圖並確定球落下的加速度。
[視頻]
視頻影像中,顯示一個人站在梯子上,放下一個球。
[實驗步驟]
1. 你要測量一顆球在落下的位置。首先正確的測量,您需要更正視頻的透視失真。你能解釋一下為什麼嗎?
2. 點擊視窗的“工具Tool menu”,然後選擇“視角校正Perspective correction”。
3. 一個紅色的透視矩形放置在視頻屏幕的頂部。將矩形的角移到視頻剪輯中具有矩形形式對象的角落。每次透視矩形的角落移動時,視頻屏幕都會失真。 在映射所有四個角之後,變形的矩形被轉換。現在取消選擇透視校正,則紅色矩形消失。
4. 現在你要縮放你的視頻,點擊視窗的工具,然後選擇更改比例選項,將坐標系的原點移動到方便的位置。牆上每個瓷磚的高度為2.2米。移動刻度尺以匹配瓦片的高度,並填充2.2米的刻度長度。
5. 對球的位置進行測量,透過點擊開始按鈕開始測量。透過點擊球收集數據。
6. 收集的數據顯示在球的垂直位置與時間的圖形上。
7. 描述水平位置對時間圖:
– 球的初始高度是多少?
– 球移動了多遠?
– 你可以推判球的速度嗎?
– 你可以推斷球的加速度嗎?
8. 創建水平速度對時間的圖形。
– 球的初始速度是多少?
– 球的最終速度是多少?
– 你可以推斷球的加速度嗎?
9. 你是如何確定球的加速度?
10. 將這個實驗值與地球重力的理論值進行比較。 你的測量值與理論值有多接近?
11. 列出一些原因,為什麼球加速度的測量值與g的理論值不同。
[實驗原理]
1. 自由落體(Free fall )
一顆球落下,由於重力作用在球上而向地球加速。當重力是唯一的力,也就是說,諸如空氣阻力的摩擦是可以忽略的,此時物體處於自由落體的狀態。它的原理由牛頓的第二個運動定律描述。
2.重力加速度(Acceleration due to gravity )
自由落體的加速度稱為重力加速度,其大小由符號g表示。 由重力引起的加速度朝向地球的中心向下。 在地球表面附近,g約為
g = 9,81 m/s2
由重力引起的加速度總是向下的向量。它描述了自由下降的物體的速度是如何增加。
自由落體的加速度與物體的質量無關。 在真空中,父親以與石頭相同的加速度下降。
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