自由落体
什么是*自由落体*?
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自由落体是指物体仅由重力作用而产生的加速度。从飞机上跳下的人会因空气阻力而使下降速度减慢。真正的自由落体只可能发生在真空中,因为真空中除了重力不存在其它任何力。
在真空中,河马与蚯蚓的下落速度完全一样,这是真的吗?
搭建这座*落塔*
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并使用它以实验方式确定万有引力常数。
进行一次测试运行。
![explore-2-5](/v3/assets/blt293eea581807678a/blt23d238813b3a8c54/5ec7bacccd4cf750c888f8b0/explore-2-5.png?locale=zh-cn&auto=webp&format=jpeg&width=1800&quality=90&fit=bounds)
将模型放置在坚固的水平面上。运行程序并等待,直到触动传感器出现在显示屏上。将球放在持球臂中,然后按压落塔背面的触动传感器,开始下落实验。
球是否落在落塔底部的触动传感器上?能够显示灿烂的笑容和下落时间?
记录结果。
![step-run](/v3/assets/blt293eea581807678a/bltdb2a923e7951e43e/5ec7bacc033ad5045f4c4e6d/step-run.png?locale=zh-cn&auto=webp&format=jpeg&width=1800&quality=90&fit=bounds)
在测试表中记录实验次数和下落时间。确保在表单中留出足够空间,方便进一步计算。
进行实验
进行实验时请记住以下提示:
- 确保释放球时塔没有晃动
- 可以根据需要将触动传感器用作手动遥控器,这可以避免塔晃动,而塔晃动可能会导致实验失败
- 如果实验成功,下落时间会显示在显示屏上
- 至少重复进行三次实验并使用平均值,以确保获得最可靠的结果。
总结结果。
![step-present](/v3/assets/blt293eea581807678a/blta4a7461e9b1758f1/5ec7bad8f8b8c35280dbc8b1/step-present.png?locale=zh-cn&auto=webp&format=jpeg&width=1800&quality=90&fit=bounds)
使用球下落时间的平均测量值计算其平均下落速度和重力加速度。如果遇到困难,请查看关于公式的“提示”。
球运动的哪些方面发生了改变,又有哪些方面保持不变?
速度公式
请使用下面的公式来计算平均速度。位移为落塔的高度,即 50 厘米。
v = d / t
式中:
v = 速度 (m/s)
d = 位移 (m)
t = 时间 (s)
自由落体定律
请使用下面的公式计算万有引力常数。位移为落塔的高度,即 50 厘米。
d = ½ × g × t²
式中:
d = 位移 (m)
g = 重力加速度 (m/s²)
t = 时间 (s)
你是怎样做到的?
![evaluate](/v3/assets/blt293eea581807678a/blt3e898a6785f88ed9/5ec7bacc56542b5199dbd606/evaluate.png?locale=zh-cn&auto=webp&format=jpeg&width=1800&quality=90&fit=bounds)
哪些方面做得不错?哪些方面还有进步空间?
好样的!现在,你已经了解物体在自由落体过程中是如何加速的。让我们进入最后一课吧!