De nombreux manuels de physique standard incluent des problèmes qui vous demandent de calculer la tension et l'accélération dans les systèmes de masses suspendues à des cordes passant sur des poulies. Pour ce faire, l'application des deuxième et troisième lois de Newton pour les masses, et comprenant un --tension de force moins simple - au sein de la corde. Alors que les manuels vous donnera l'aperçu sur les calculs, vous pouvez également en faire la démonstration en mettant en place la machine d'un Atwood, puis en mesurant les quantités en question. Ceci est particulièrement significatif pour la tension, parce que de nombreux étudiants trouvent qu'il est difficile à saisir au premier abord.
Instructions
Accélération
1 Accrocher la poulie au moins 6 pieds du sol en utilisant un s-crochet. Couper la corde à la bonne longueur de sorte que lorsque l'on peut est proche de la poulie, l'autre peut tout juste posé sur le sol. remplir partiellement les boîtes de peinture avec du sable, avec une plus lourd que l'autre. Peser les en kilogrammes. La plus grande masse est M et le plus petit est m. Suspendez les boîtes de la corde avec s-crochets.
2 Commencez le plus lourd peut aussi haut que vous êtes en mesure avec le briquet peut juste à côté de la terre. Laissez le plus lourd chute. Mesurer le temps et la distance de chute. Vous pouvez mesurer le temps avec le chronomètre, ou en utilisant un logiciel d'édition vidéo et vidéo.
3 Calculer l'accélération à la formule suivante: A = 2h / t 2, où h est la distance de chute, t est le temps de chute, et a est l'accélération.
4 Comparez cette accélération à l'accélération attendue pour la machine d'un Atwood. La formule de l'accélération en mètres par seconde carré a = g (m - M) / (m + M), où g est la constante d'accélération gravitationnelle de 9,81 mètres par seconde au carré.
Tension
5 Mettre en place un système très similaire à la précédente, sauf que vous allez accrocher une échelle de chaque extrémité de la corde, et accrocher les pots de peinture à partir des échelles. Vous aurez besoin d'ajuster les longueurs de corde pour tenir compte de la longueur des ressorts.
6 Répétez le processus de laisser le plus lourd peut tomber, mais cette fois, prendre note spéciale de ce que les échelles lues pendant l'automne. Encore une fois, vous pouvez prendre une vidéo et extraire les cadres, que vous pouvez sauter pour montrer l'ampleur. Si vous utilisez les mêmes masses que vous avez fait dans l'expérience précédente, vous saurez déjà les accélérations. Sinon, vous aurez besoin de les calculer à nouveau. Les lectures sur les échelles sont les tensions dans les cordes.
7 Comparer les lectures de chaque côté de la poulie. les comparer également à la formule de la tension dans la corde de la machine d'un Atwood. La formule de cette tension, T, est T = 2gmM / (m + M).
Conseils et avertissements
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