简介gydF4y2Ba

在十七世纪早期,伽利略用实验检验了加速度的概念。他的目标之一是学习更多关于自由下落物体的知识。不幸的是,他的计时设备不够精确,不能让他直接研究自由落体。因此,他决定通过使用流体、斜面和钟摆来限制加速度。在这个实验中,你将看到滚动球或推车的加速度是如何取决于倾斜角度的。然后,你将使用你的数据来推断垂直“倾斜”上的加速度,也就是说,一个球在自由落体时的加速度。gydF4y2Ba

如果斜坡与水平面的角度很小,滚动下来的推车移动得很慢,很容易计时。利用时间和位置数据,可以计算出推车的加速度。当倾斜角度增加时,加速度也增加。加速度与倾斜角度的正弦θ成正比。加速度与sin(θ)的关系图可以外推到sin(θ)为1的点。当sin(θ) = 1时,倾斜角为90°。这相当于自由落体。自由落体时的加速度可以从图中确定。gydF4y2Ba

伽利略只能测量小角度的加速度。您将收集类似的数据。这些数据能用外推法来确定自由落体加速度g的有用值吗?我们将看到这种推断是多么有效。而不是测量时间,如伽利略所做的,你将使用一个运动编码器系统来确定加速度。你要定量测量一辆马车从各种小角度的斜坡上滚下时的运动。从这些测量中,你应该能够自己决定一个大角度的外推是否有效。gydF4y2Ba

目标gydF4y2Ba

  • 使用运动编码器系统来测量推车滚下斜坡的速度和加速度。gydF4y2Ba
  • 确定斜面角度和马车滚下斜面的加速度之间的数学关系。gydF4y2Ba
  • 确定自由落体加速度的值,gydF4y2BaggydF4y2Ba,通过对加速度进行外推gydF4y2BavsgydF4y2Ba.轨道角图的正弦。gydF4y2Ba
  • 确定加速度的外推gydF4y2BavsgydF4y2Ba.轨道角的正弦是有效的。gydF4y2Ba