Як визначити силу, що повідомляє прискорення


 

Згідно з другим законом Ньютона, будь-яка сила повідомляє тілу прискорення, якщо діє на нього одна. Тому вона пропорційно від нього залежить. Для того щоб розрахувати силу, яка повідомляє прискорення, потрібно знати величину цього прискорення і масу тіла.


Вам знадобиться

— ваги;
- Лінійка або рулетка;
- Секундомір.

Інструкція

  1. За допомогою ваг або будь-яким іншим способом визначте масу тіла. Висловіть її в кілограмах. Після взаємодії тіл, коли до досліджуваного тіла прикладена сила, визначте величину одержуваного ним прискорення акселерометром. Прискорення виміряйте в м / с ². Для визначення числового значення сили знайдіть добуток маси тіла m на його прискорення a, F = m • a. Напрямок сили в цьому випадку буде співпадати з напрямом прискорення, отриманого тілом. Силу отримаєте в Ньютона.
  2. Визначте значення сили, яка повідомляє тілу прискорення вільного падіння, коли тіло вільно падає. Ця величина приблизно однакова в усіх точках земної поверхні і середня її значення дорівнює g = 9,81 м / с ². Для зручності розрахунку в багатьох задачах беруть значення 10. Така сила називається сила тяжіння. Виміряйте масу тіла, яке вільно падає. Розрахуйте силу тяжіння, помноживши масу тіла на прискорення вільного падіння Fт = m • g.
      
  3. Наприклад, на тіло масою 120 кг на поверхні Землі діє сила тяжіння Fт = m • g = 120 • 9,81 ≈ 1200 Н.
      
  4. Якщо тіло рівномірно рухається по колу, йому повідомляється прискорення, яке називається доцентрові. Щоб знайти його значення, виміряйте швидкість тіла, що рухається по колу. Для цього за допомогою лінійки або рулетки виміряйте радіус, по якому рухається тіло, в метрах. За допомогою секундоміра заміряйте час одного обороту в секундах. Воно називається період обертання. Знайдіть швидкість v = 2 • π • R / T, де R — радіус траєкторії, T — період обертання.
      
  5. Розрахуйте доцентрове прискорення. Зведіть значення швидкості руху в квадрат і розділіть його на радіус траєкторії a = v ² / R. Розрахуйте силу, що повідомляє тілу це прискорення. Для цього масу тіла, виміряну заздалегідь будь-яким способом, помножте на прискорення або на квадрат швидкості, поділений на радіус: Fт = m • v ² / R.