Tel que discuté dans de Fowles "Mécanique analytique," la force verticale agissant sur un objet sur de courtes distances (moins d'un mile) est la force gravitationnelle. Il agit sur toute masse m donnée avec une force F = mg. Si m est exprimée en kilogrammes, g, la constante gravitationnelle d'accélération est 9,80 mètres par seconde au carré à la surface de la Terre. Vous pouvez déterminer la force verticale en faisant tomber un objet et de synchronisation à quelle vitesse il tombe. Cependant, un objet tombe habituellement à une courte distance avant que la résistance du vent commence à avoir un effet, rejetant la mesure de g. Vous pouvez ralentir la mesure de g la façon dont George Atwood a fait dans le 18ème siècle, quand il a testé la loi du mouvement de Newton. Son appareil, aujourd'hui appelé une "machine à Atwood," se compose de deux connectés, poids inégaux accroché à des côtés opposés d'une poulie. Le plus égale les poids le plus lent va augmenter et l'autre va tomber, et par conséquent, la plus précise la mesure de g.
Instructions
1 Drapé une chaîne sur une poulie. Attachez deux poids similaires, mais inégales, m1 et m2, à ses deux extrémités.
2 Mesurer le temps, t, que le poids plus lourd, m1, faut pour passer de repos à une distance pré-mesurée, y.
3 Utilisez la formule y = 0.5at ^ 2, où le caret indique exponentiation, à résoudre pour l'accélération de la masse de chute.
4 Notez que le poids croissant, étant lié à la chute de poids, doit également accélérer à la vitesse a. Par conséquent (m1 + m2) a = (m1 - m2) g.
5 Branchez les valeurs m1 connues, m2 et un dans cette équation à résoudre pour g.
6 Multipliez g par une masse pour obtenir la force verticale sur elle comme il tombe.
Conseils et avertissements
- Si un objet est au repos, alors la force vers le haut sur elle oppose à la force gravitationnelle, mg, et sera donc égale en grandeur et opposée en direction.