historiens scientifiques attribuent Isaac Isaac Newton avec «découvrir» la gravité, mais Galileo premier quantifiées le processus, soi-disant en laissant tomber des boulets de canon de la tour penchée de Pise. Aujourd'hui, l'accélération de la chute d'un objet, en ignorant la résistance de l'air, représente l'une des constantes physiques fondamentales: 9.807 mètres par (^ 2 m / s) ou 32,17 pieds seconde au carré par seconde au carré. De nombreux étudiants en physique effectuent une variété d'expériences au cours de leur formation afin de vérifier ces constantes. L'une des expériences les plus communes - appelée la «méthode de chute libre" - consiste à laisser tomber un objet d'une hauteur de 10 à 20 pieds et en mesurant le temps nécessaire pour que l'objet à frapper le sol. Un essai alternatif, appelée "méthode pendule" implique la mesure du temps nécessaire pour un pendule pour parcourir un cycle complet. Les étudiants et les amateurs peuvent réaliser deux expériences en utilisant des matériaux de ménage et un chronomètre.
Instructions
Méthode de chute libre
1 Mesurer la hauteur d'une fenêtre du deuxième étage sur le sol en utilisant un ruban à mesurer. Mesure d'un point de référence approprié, tel que le seuil, parce que l'objet doit être supprimé à partir du point exact où la mesure a été prise.
2 Positionner l'objet au point où la mesure a été prise à l'étape 1 et maintenez un chronomètre dans l'autre main. Démarrez le chronomètre au moment où vous relâchez l'objet et arrêter le chronomètre à l'instant l'objet frappe le sol.
3 Répétez l'étape 2 au moins deux fois, puis la moyenne des résultats pour déterminer le temps moyen, "t".
4 Convertir la hauteur de la fenêtre à pieds fractionnaires avec une décimale. Une hauteur de 15 pieds, 6 pouces, par exemple, représenterait 15,5 pieds. Maintenant convertir la hauteur en mètres en le multipliant par 0,3054. Dans ce cas, 15,5 pieds * 0.3054 mètres par pied = 4,73 m.
5 Substituer la hauteur en mètres à la distance "d", et le temps moyen de "t" dans l'équation a = 2d / t 2, où «a» représente l'accélération due à la pesanteur. En utilisant l'exemple de d = 4,73 m de l'étape 4, et en supposant un temps moyen de 0,96 secondes,
a = 2d / t ^ 2 = (2 * 4,73 m) / (0,98 s) ^ 2 = 9,85 m / s ^ 2.
Pendulum Méthode
6 Attachez du ruban adhésif ou un poids à une chaîne, puis fixer la chaîne à un plafond, de sorte que le poids peut se balancer librement dans un mouvement pendulaire.
7 Mesurer la longueur de la chaîne en pouces utilisant un ruban à mesurer et enregistrer cette valeur comme longueur, ou "L."
8 Dessinez arrière et libérer le poids de sorte qu'il pivote librement et démarrer le chronomètre au moment où vous relâchez le poids. Laisser le pendule de voyager à travers cinq périodes complètes et arrêter le chronomètre à la hauteur de son Voyage à son point de départ. Notez le temps que T (total).
9 Divisez le T (total) de 5 pour déterminer la durée moyenne du pendule, T (moyenne).
dix Convertir la longueur de la chaîne de pouces en mètres en multipliant la longueur en pouces par 0,0254. Pour une longueur de pendule de 39,5 pouces, par exemple, L = 37,5 pouces * 0,0254 m / pouce = 0,940 mètres.
11 Substitute L et T (moyenne) dans l'équation g = (4 pi ^ 2 L) / T (moy) ^ 2. En utilisant les données de l'étape 5 de l'échantillon avec une période moyenne T (moyenne) de 1,95 secondes,
g = (4 pi ^ 2 L) / T ^ 2 = (4 3.14 ^ 2 0,940 m) / (1,95 s) ^ 2 = 9,75 m / s ^ 2.