Конспект урока по физике на тему «Второй закон Ньютона»
Конспект открытого урока по физике
Тема урока: «Второй закон Ньютона».
Тип урока: комбинированный.
Дата проведения: 04.10.2017г.
Группа: ОТ-17-1 Мастер отделочных строительных работ.
Цель: вывести формулы второго закона Ньютона, ознакомить учащихся с формулировкой основного закона динамки.
Задачи урока:
Образовательная: Обеспечить проверку и оценку знаний учащихся по теме «первый закон Ньютона», ускорение. Выяснить причину появления у тела ускорения, вывести формулу второго закона Ньютона. Формировать умения применять второй Ньютона при решении задач.
Воспитательная: стимулировать учащихся к работе
на уроке, продолжить формирование познавательного интереса к предмету «Физика». Содействовать
развитию у обучающихся умения общаться, приучать учащихся к доброжелательному
общению, взаимопомощи, формировать навыки коллективной работы, продолжить
работу по развитию внимания учащихся, самостоятельности и целеустремлённости в
достижении поставленных целей.
Развивать физическое мировоззрение, воспитывать в учениках уважение к учёным в области физики.
Развивающая: Продолжать развивать умение учащихся проводить анализ и оценку работы одногруппников, способствовать развитию познавательной компетентности: обеспечить развитие у учащихся умения объективировать деятельность; продолжать работу по развитию умения наблюдать, сопоставлять, сравнивать и обобщать результаты.
Оборудование: экран, ноутбук, проектор, скрепки или английские булавки, магниты.
Технологии: технология проблемно-диалогического обучения, здоровьесберегающая.
Методы:
• Словесный (беседа, объяснение)
• Частично-поисковый
• Исследовательский (выполнение опыта)
• Самостоятельная работа
Форма работы: фронтальная, парная, групповая.
План урока:
I.
Организационный момент
II. Актуализация знаний
III. Изучение нового материала
IV. Закрепление изученного материала.
V. Итог урока. Выставление оценок. Домашнее задание
VI. Рефлексия
Ход урока
I. Организационный момент
Здравствуйте, садитесь.
II. Актуализация знаний
Сегодня я хочу начать урок с того, что зачитаю интересный факт из жизни величайшего английского учёного-физика. А вы опробуете догадаться, о ком же шла речь.
В начальной школе этот юный физик
учился весьма посредственно. Но ровно до тех пор, пока его не избил и не
оскорбил лучший ученик в классе, нанеся ему моральную травму. С того момента,
он решил во что бы то ни стало обогнать своего обидчика в учёбе и тем самым
оскорбить его. Спустя месяц успехи юного дарования в учебе были блестящи. А вот
ещё интересный случай из жизни знаменитого физика.
Совершенно верно, этот учёный – Исаак Ньютон.
Как вы думаете, о чём мы будем говорить на уроке?
Ученики: О Ньютоне.
Учитель: Если быть конкретнее, то о тех законах, которые он любезно открыл.
Открываем тетрадочки, записываем тему урока «Второй закон Ньютона».
Однако, прежде чем
приступить к изучению нового материала, нам следует повторить то, что мы с вами
изучили на предыдущем уроке.
· В каких единицах в СИ оно измеряется?
· Чему равно ускорение в случае равномерного прямолинейного движения ?
· Что такое сила?
· Сформулируйте первый закон Ньютона.
· Как называются системы отсчета, относительно которых поступательно движущиеся тела сохраняют свою скорость постоянной, если на них не действуют другие тела или равнодействующая всех сил равна нулю?
· Как называется система отсчета, относительно которой тело движется с ускорением?
Молодцы!
(технология проблемно-диалогического обучения)
– Ребята, у вас на столах находится скрепка на «плоту», который лежит на поверхности воды, налитой в блюдце. В каком состоянии находится скрепка? (Ответ: В покое.)
– Почему скрепка на «плоту» находится в
покое? (Действия всех сил скомпенсированы.
)
– Поднесите магнит к скрепке и скажите, что вы наблюдаете? (Скрепка движется.)
Итак, скрепка начала двигаться, то есть приобрела ускорение, так ведь? Почему скрепка начала двигаться? Причиной чего является ускорение?
Сегодня на уроке нам с вами предстоит ответить на этот вопрос и выяснить причину ее движения.
Можете ли вы предположить, почему скрепка пришла в движение?
(Ответ в большинстве случаев: На скрепку подействовали силой магнита).
Значит можно сказать, что причиной ускорения движения тел является действие на них других тел, то есть взаимодействие тел.
Убедимся в этом на видеоопыте. Прошу всё внимание на экран.
Видео опыт с тележками.
На опыте мы убедились, что при взаимодействие тел они оба получают ускорения, направленные в противоположные стороны.
Этот же факт мы можем подтвердить
бесконечными примерами из жизни.
На перемене вы играете в теннис. Ударяя ракеткой по теннисному мячику, мы придаём ему ускорение, но и мячик, в свою очередь, придаёт ускорение ракетке, она незначительно откланяется назад, в противоположную сторону.
Скажите, а как называется величина, с помощью которой количественно описывают взаимодействие тел? (Сила)
Значит, ускорение тела зависит от силы.
А как ускорение зависит от силы? (Ответ: Прямопропорциональна).
Совершенно верно, ведь чем большую силу мы приложим, тем большее ускорение тело приобретёт.
Причём, для двух взаимодействующих тел, отношение модулей их ускорений всегда одно и тоже.
Может быть от чего-то ещё зависит ускорение?
Я предлагаю вновь обратится к опыту. Всё внимание на экран.
Опыт с изменением массы.
Скажите от чего ещё зависит ускорение?
Совершенно верно, от массы.
Давайте вспомним, а что такое масса?
Масса – это мера инертности тел.
III. Изучение нового материала
Обозначим массы взаимодействующих тел через т, и т2, я приобретаемые ими ускорения через а1, и а2, тогда можно записать:
Отношение модулей ускорении двух взаимодействующих тел равно обратному отношению их масс.
Ученики: то, у чего масса меньше, значит обратнопропорционально!
Попробуйте данные утверждения представить самостоятельно в виде формулы.
Что получили?
.
Таким образом, получили: ускорение прямопропорциональна силе и обратнопропорционально массе тела.
Это соотношение выражает Второй закон Ньютона:
Ускорение, которое приобретает тело в результате взаимодействия, прямопропорциональна действующей на это тело силе и обратнопропорционально его массе.
IV. Закрепление изученного материала.
Заполните пропуски (фронтальные ответы учащихся):
· Под действием постоянной силы тело движется… равноускоренно
· Если при неизменной массе тела увеличить силу в 2 раза, то ускорение увеличится… в 2 раз(а)
· Если массу тела уменьшить в 4 раза, а силу, действующую на тело, увеличить в 2 раза, то ускорение увеличится в… 8 раз(а)
Решение количественных задач.
· Определите силу, под действием которой велосипедист скатывается с горки с ускорением, равным 0,8 м/с2, если масса велосипедиста вместе с велосипедом равна 50 кг.
· С каким ускорением двигался при разбеге реактивный самолет массой 70 т, если сила тяги двигателей 110 кН?
V. Итог урока. Выставление оценок. Домашнее задание
Вот и подошёл к концу наш урок. Скажите, что нового вы узнали?
Как называется физическая величина, характеризующая меру действия одного тела на другое?
Что является причиной изменения скорости тела?
Какой формулой описывается второй закон динамики?
Что особенно запомнилось?
Домашнее
задание:
Подготовить реферат на тему: «Исаак Ньютон – создатель классической механики».
VI. Рефлексия. (здоровьесберегающая технология)
Раздаю листочки с вопросами, на которые нужно ответить учащимся.
Мне было интересно.
Мне было трудно.
Я узнал много нового.
Мне все понравилось.
Мне ничего не понравилось.
Мне ничего не понятно.
Отзыв
об использовании преподавателем Радченко М.Н. педагогических технологий на уроке по дисциплине ОУД п. 14 Физика на тему
«Второй закон Ньютона».
Дата проведения 04.10.2017г.
Группа ОТ-17-1
Преподаватель: Смольнкова Ирина Вадимовна
Учебное занятие по дисциплине ОУДп. 14 Физика по теме «Второй закон Ньютона» было проведено с применением технологии проблемно-диалогического обучения.
Урок спланирован согласно
методическим требованиям ведения учебного занятия. Материал урока отобран с
учетом индивидуальных особенностей обучающихся.
Все этапы урока взаимосвязаны и
дополняют друг друга.
Время на уроке используется рационально, распределено четко.
На уроке использовались следующие приемы активации познавательной деятельности – это постановка проблемных вопросов, использование заданий на развитие внимания, памяти, воображения, мышления.
Высокая работоспособность и доброжелательная психологическая атмосфера, интерес на уроке поддерживался за счет разнообразия заданий, за счет использования ИКТ, проведения опыта, эмоциональной подачи материала, смены видов деятельности и темпа урока. Дисциплина на уроке хорошая, все активно работают.
Температурный и световой режим соответствует норме.
На уроке царила доброжелательная обстановка. Поддерживался положительный эмоциональный настрой урока, что способствует развитию познавательного интереса обучающихся к предмету.
Формы и приёмы работы
соответствовали выбранным методам, соответствующим изучаемому материалу и
способам организации деятельности на уроке.
Содержание учебного материала
отличалось научностью и практической направленностью. В конце урока проведена
рефлексия, обучающиеся сами оценили свою деятельность и достигнутые результаты.
Преподаватель первой категории И.В. Смольнякова
ГБПОУ КК СЭТ
Отзыв
об использовании преподавателем Радченко М.Н. педагогических технологий
на уроке по дисциплине ОУД п. 14 Физика на тему «Второй закон Ньютона».
Дата проведения 04.10.2017г.
Группа ОТ-17-1
Преподаватель: Дюженко Татьяна Анатольевна
Организация урока – урок начат во время, проведена перекличка, ход урок осуществлен согласно плана.
При проектировании урока были
учтены индивидуальные особенности обучающихся, темп работы, степень обученности
и уровень обучаемости, что позволило добиться дифференцированного подхода к
каждому конкретному обучающемуся.
В течение всего урока оценивалось интеллектуальное
и эмоциональное состояние обучающихся.
Урок проведен с применением технологии проблемно-диалогического обучения, которая способствовала формированию навыков и умений самостоятельной работы, развитию умения анализировать, сравнивать, обобщать, выделять главное, применять знания на практике.
Обучающиеся были активными наблюдателями и участниками проведения эксперимента, анализировали результат, делали вывод, представляли итоги своей работы. Отдельно на занятии было уделено внимание технике безопасности при проведении эксперимента, что продолжило формировать культуру труда. Работа проходила в сотрудничестве с преподавателем. Структурные элементы урока взаимосвязаны, осуществлялся логичный переход от одного этапа к другому.
Оптимальная работоспособность на
уроке достигалась путём чередования видов учебной деятельности на различных
этапах урока и спокойной доброжелательной обстановкой. Всё это обеспечило
предупреждение перегрузки.
Атмосфера на уроке была дружеская, творческая.
В конце урока проведена рефлексия, студенты сами оценили свою деятельность и достигнутые результаты.
План урока выполнен. Урок эффективный, проведён на высоком методическом уровне. Цель урока достигнута.
Преподаватель первой категории Т.А. Дюженко
ГБПОУ КК СЭТ
Сила. Второй закон Ньютона
Урок 14. Физика 10 класс
Все с детства знают, что такое сила. Но что такое сила с точки зрения физики? Именно об этом и пойдет речь. Также мы познакомимся с важнейшим законом в механике – вторым законом Ньютона, который связывает силу, массу и ускорение.
Конспект урока “Сила. Второй закон Ньютона”
На прошлом уроке мы
выяснили, что ускорение тела обусловлено воздействием на него других тел. Но
как рассчитать количественно это воздействие? Как определить меру
взаимодействия тел? Для этого вводится понятие силы.
В механике силой
называется количественная мера действия тел друг на друга, в результате
которых, тела получают ускорение или деформируются.
Сразу заметим, что понятие силы не применимо к одному телу. То есть, если мы говорим о силе, то обязательно должны указать как минимум два тела: тело, которое действует и тело, которое подвергается этому воздействию. Например, лошадь тянет телегу: очевидно, что лошадь — это тело, которое оказывает воздействие на поводья.
Также, на летящий самолёт действует сила тяги со стороны двигателя, сила сопротивления воздуха и сила тяжести со стороны Земли.
Исходя из этого примера, не трудно догадаться, что сила — это векторная величина.
Но, кроме направления, нам необходимо уметь определять количественную меру силы, то есть мы должны уметь сравнивать силы. Рассмотрим пример перетягивания каната.
Это соревнование
определяет, какая команда сильнее (то есть с большей силой) тянет канат.
Если
же силы оказываются равны, то ни люди, тянущие канат, ни сам канат не двигаются
(то есть, им не сообщают ускорение). Следует заметить, что, конечно же, обе
команды тянут канат в разные стороны. Таким образом, мы можем заключить, что две
силы считаются равными и противоположно направленными, если их одновременное
действие на тело не меняет его скорости.
Значит, если принять
какую-то силу за единицу измерения, можно измерять остальные силы, относительно
нее. Единица измерения силы ньютон ([F]
= [Н]), названа в честь Исаака Ньютона, поскольку его закон
определил связь между силой и ускорением. На прошлом уроке мы упомянули, что масса
является инертной характеристикой тела. То есть, чем больше масса тела,
тем сложнее изменить его скорость. Значит, сила связана с массой. Это
предположение и было сделано Ньютоном. Позднее, проведя серию опытов, он
установил, что сила, действующая на тело прямо пропорциональна ускорению,
сообщаемому этой силой.
Коэффициентом пропорциональности в этой зависимости
является масса тела. Как и было сказано ранее, две силы, действующие на тело,
могут иметь одинаковый модуль и противоположное направление. При этом, скорость
тела не изменится, потому что равнодействующая сила равна нулю. Таким образом, второй
закон Ньютона гласит, что равнодействующая сила, действующая на тело
равна произведению массы этого тела и ускорения:
1 Н— это сила, которую нужно приложить к телу массой 1 кг, чтобы сообщить ему ускорение 1 м/с2.
Таким образом,
Именно узнав направление равнодействующей силы можно узнать направление ускорения. Например, ускорение свободного падения направлено вертикально вниз, потому что так направлена сила тяжести. Напомним, что на тело, находящееся в свободном падении действует только сила тяжести, а, следовательно, она является равнодействующей силой.
С помощью подобных
рассуждений и опытов можно убедиться, что сила трения направлена против
движения.
Мяч, катящийся по траве, замедляется, а значит, он имеет отрицательное
ускорение (то есть ускорение, направленное против направления движения).
Значит, также направлена и сила трения, поскольку она является единственной
силой, действующей на мяч в данном случае.
Прибор для измерения силы называется динамометром.
Принцип его работы основан на том, что удлинение пружины прямо пропорционально приложенной к ней силе.
Пример решения задачи.
Задача 1. Сила трения, препятствующая движению автомобиля, равна 800 Н. Если сила тяги двигателя равна 10 кН, а масса автомобиля — 1 т, то каково ускорение автомобиля?
Мы уже говорили о том, что сила трения препятствует движению. Поэтому, равнодействующей силой в данном случае, будет разность между модулями сил тяги и трения.
Задача 2. Одновременно
с яблони упало яблоко и листок. Сила сопротивления воздуха, действующая на
яблоко равна 0,2 Н, а сила сопротивления воздуха, действующая на лист равна 0,1
Н.
Масса яблока равна 300 г, а масса листка — 15 г. Определите, насколько
быстрее упадёт яблоко на Землю, если высота яблони равна 4 метра?
Необходимо отметить, что в этой задаче мы приняли силу сопротивления воздуха за постоянную, для упрощения решения. В действительности же, сила сопротивления воздуха увеличивается по мере того, как увеличивается скорость.
Предыдущий урок 13 Основное утверждение механики. Первый закон Ньютона
Следующий урок 15 Третий закон Ньютона
Получите полный комплект видеоуроков, тестов и презентаций Физика 10 класс
Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт
Второй закон движения Ньютона
Второй закон движения Ньютона// Фрагмент роллбара
- Работа
- Арт
- Резюме
- Контакт
Ускорение объекта, вызванное результирующей силой, прямо пропорционально величине результирующей силы, в том же направлении, что и результирующая сила, и обратно пропорционально массе объекта.
F: приложенная сила,
m: масса объекта,
a: ускорение, полученное в результате.
Ускорение — это просто скорость изменения скорости, т. е. «насколько» увеличится или уменьшится скорость объекта в единицу времени.
ЭКСПЕРИМЕНТ 1
Чтобы понять этот закон, мы рассмотрим влияние силы и массы на ускорение по отдельности. Во-первых, давайте сохраним постоянную массу 10 кг и изменим силу.
Переместите ползунок, чтобы назначить новое значение силы, и нажмите “ROLL” . Попробуйте это с 2-3 различными значениями силы, затем посмотрите на график.
Переместите ползунок, чтобы выбрать значение «Force» и нажмите «Roll»
500N2500N
АНАЛИЗ
Заметили ли вы изменение скорости мяча при увеличении силы? Если вы заметили, что мяч стал двигаться быстрее,
тогда ты прав! Этот вид отношения между двумя переменными называется «Прямая пропорция».
Это означает, что при увеличении одной переменной увеличивается и другая переменная.
Теперь посмотрите на график, как он выглядит? Это похоже на график здесь, прямая линия под углом около 45 градусов? Если это не так, почему бы вам не попробовать еще несколько значений силы?
График линейной зависимости
Этот вид отношений называется «Линейная зависимость» . Это означает, что если одна переменная увеличивается, то другая на тот же коэффициент независимо от значения любой переменной. Это означает, что в данном случае, независимо от того, равна ли сила 500 Н или 2500 Н, ускорение увеличится в 0,1 раза (для постоянной массы 10 кг)
Чтобы понять этот закон, мы рассмотрим влияние силы и массы на ускорение по отдельности. Во-первых, давайте сохраним постоянную массу 10 кг и изменим силу.
Переместите ползунок, чтобы назначить новое значение силы, и нажмите “ROLL” .
Попробуйте это с 2-3 различными значениями силы, затем посмотрите на график.
ЭКСПЕРИМЕНТ 2
Теперь давайте сохраним постоянную силу 2500 Н и изменим массу.
Переместите ползунок, чтобы назначить новое значение массы, и нажмите “ROLL”. Попробуйте это с 2-3 различными значениями массы, затем посмотрите на график.
Переместите ползунок, чтобы выбрать значение «Масса», и нажмите «Рулон»
10 кг 100 кг
АНАЛИЗ
На этот раз вы заметили что-нибудь другое в изменении скорости мяча по мере увеличения массы? Теперь мяч двигался медленнее, когда вы увеличивали массу. Такая связь между двумя переменными называется “Обратная пропорция”. Это означает, что при увеличении одной переменной уменьшается другая.
Теперь посмотрите на график, как он выглядит? Похоже ли это на график здесь, на кривую в форме слайда? Если нет, почему бы вам не попробовать еще несколько значений массы?
График обратной зависимости
Этот вид отношений называется «Взаимная зависимость» .
Это означает, что при изменении независимой переменной
зависимая переменная изменяется по экспоненциальному коэффициенту, который зависит от значения независимой переменной.
Это означает, что в данном случае при переходе от массы 10 кг к массе 100 кг изменение ускорения будет замедляться.
(для постоянной силы 2500Н)
ОБЗОР И БЫСТРЫЙ ТЕСТ
Подводя итог, второй закон Ньютона в основном означает, что на ускорение влияет как приложенная сила, так и масса объекта. Чем больше сила приложена, тем больше ускорение. Чем больше масса объекта, тем создается меньшее ускорение. Таким образом, сила и масса как бы уравновешивают друг друга.
Теперь давайте проверим, все ли вы поняли. Если у меня есть 2 объекта массами M1 = 50 кг и M2 = 80 кг и 2 силы – F1 = 1000 Н и F2 = 5000 Н, какое сочетание М и F создаст максимальное ускорение и каким оно будет?
PS – ИНТЕРПРЕТАЦИИ СИЛЫ И МАССЫ В ОТНОШЕНИИ НАШЕГО МИРА
Я знаю, что концепции массы и сил кажутся абстрактными, поэтому, чтобы помочь вам лучше понять, вот некоторые силы и
масс, встречающихся в природе.
Это поможет вам лучше сравнить и понять эти единицы.
Лаборатория второго закона Ньютона — ПОРТФОЛИО AP PHYSICS I LAB
Эксперимент 1 — Суммарная сила и ускорение
Исследовательский вопрос – Какое влияние оказывает изменение ЧИСТОЙ СИЛЫ на ускорение системы???
Независимая переменная – РЕЗУЛЬТАТНАЯ СИЛА действующая на систему
Зависимая переменная – УСКОРЕНИЕ
Органы управления – ОБЩАЯ МАССА гусеницы, включая подвеску системы, тележка
– Почему мы должны держать общая масса постоянная? Как мы делаем это правильно?
Чем больше масса объекта, тем больше у него инерции и тем больше сопротивление изменению движения (ускорению). Это означает, что мы должны сохранить его таким же. Мы изменим результирующую силу, ПЕРЕМЕЩАЯ массу с тележки на вешалку вместо ДОБАВЛЕНИЯ их.
Процедуры
#1 Измерение массы нашей системы (тележка, подвеска для струн, все подвешенные грузы и т. д.)
#2 Подключите датчик движения к LoggerPro для сбора данных о движении (график зависимости скорости от времени)
#3 Запишите общую массу подвески (или результирующую силу) и выведите тележку из состояния покоя, пока датчик движения собирает данные. График времени
#5 Повторите шаги с 3 по 4 для различных подвешенных масс
Лабораторная установка
Лабораторная установка для эксперимента 1
Исходные данные
Обработанные данные
Мы изучили точки данных, которые мы записали в LoggerPro, и нашли наиболее подходящую модель для точек данных.
График наилучшего соответствия (от LoggerPro)
Математическая модель
Это явно линейная аппроксимация, что означает, что
.
Уравнение – Ускорение = 1,190 м/с/с/Н * ∑F -0,1078 м/с/с
Уклон – Все линейные подгонки имеют постоянный наклон, и в этом случае уклон = 1,190 м/с SS. Чтобы интерпретировать наклон, мы можем сказать, что на каждый ньютон увеличения ∑F ускорение увеличивается на 1,19.0 м/с/с.
Y-пересечение – На графике y-пересечение равно -0,1078 м/с/с, что говорит нам о том, что когда ∑F равно 0 Н, ускорение тележки будет -0,1078 м/с/с .
Это значение точки пересечения с осью Y здесь не имеет особого смысла. По логике, точка пересечения с осью y должна быть равна 0 м/с/с в этом случае, потому что, когда ∑F=0 Н, на тележку будут действовать только силы Fg и Fn, на тележку не действуют никакие третьи толкающие или тянущие силы. тележка, поэтому предполагается, что тележка движется с постоянной скоростью с нулевым ускорением. Поскольку точка пересечения с осью y не равна 0 м/с/с, это говорит нам о наличии неопределенностей, связанных с процессом эксперимента.
Неопределенности – Одним из источников неопределенности в этом эксперименте был диапазон данных . Из-за ограничения по времени нам удалось собрать только 5 точек данных. Диапазон набора данных был явно недостаточным для этого эксперимента. Другим источником неопределенности была Fg подвески, измеренная датчиком силы (в данном случае также ∑F ). Когда мы считывали силу, измеренную датчиком силы, значение постоянно менялось туда-сюда, иногда значения варьировались в довольно большом интервале. Мы изо всех сил старались усреднить общее измерение, но вполне вероятно, что записанная нами сила была не такой точной.
Улучшение расследования – С учетом источников неопределенности, упомянутых в предыдущем разделе, я думаю, что нам нужно сделать одну вещь, чтобы улучшить расследование, собрать больше данных . Всегда полезно иметь большую коллекцию данных, чтобы мы могли точно подогнать модель.
Еще одно улучшение, которое мы можем сделать, — это измерить и записать массу подвески и вычислить ∑F системы (равную Fg, действующей на подвеску), используя уравнение гравитационной силы: ∑F=Fg=mg. (Почему Fg, действующая на подвеску, = ∑F, действующая на систему? )
Пример расчета:
∑F = Fg = 0,065 кг * 9,8 Н/кг = 0,637 Н. имеет большое значение в подобном эксперименте, потому что данные/числа совсем невелики.
Эксперимент 2. Масса и ускорение
Исследовательский вопрос – Какое влияние оказывает изменение ОБЩЕЙ МАССЫ, действующей на систему, на ускорение системы?
Независимая переменная – Total Mass , действуя в системе
Зависимая переменная – Ускорение
Управление – Сетчатая сила , другие части системы, в том числе вешалка. и тележка
– Почему мы должны поддерживать постоянную чистую силу ? Как мы делаем это правильно?
Мы ожидаем, что результирующая сила повлияет на ускорение.
Чистая сила будет определяться количеством массы, добавленной к подвеске. Это должно оставаться постоянным. Затем мы можем изменить массу, добавив массу непосредственно в тележку.
Процедуры
#1 Измерение массы подвески (или чистой силы)
#2 Подключите датчик движения к LoggerPro для сбора данных о движении (график зависимости скорости от времени)
#3 Запишите общую массу системы и вывести тележку из состояния покоя, пока датчик движения собирает данные.
#4 Запишите ускорение, рассчитав наклон результирующей скорости V.S. График времени
#5 Повторите шаги с 3 по 4 для разных масс системы
Лабораторная установка
Лабораторная установка для эксперимента 2
Исходные данные
Обработанные данные
Мы изучили точки данных, которые мы записали в LoggerPro, и нашли наилучшую логически подходящую модель для точек данных.
График наилучшего соответствия (от LoggerPro)
Математическая модель
Для этого эксперимента мы обнаружили, что обратная модель лучше всего соответствует точкам данных, что означает, что
.
(я знаю, что точки данных выглядят как линейная аппроксимация, но… Почему не линейная?) не имеют постоянного наклона. Однако мы все еще можем интерпретировать наклон, глядя на график: по мере увеличения общей массы системы ускорение уменьшается все меньше и меньше.
Y-пересечение – В этом конкретном эксперименте нет y-пересечения, потому что Масса не может быть равна 0 кг (ни один объект не весит ничего).
(Для более подробного объяснения нажмите «Почему не линейный?»)
Неопределенности – Как и в эксперименте 1, диапазон данных снова стал источником неопределенности. С очень ограниченным набором данных, которые мы собрали, очень сложно точно смоделировать обратную зависимость, потому что изменение наклона не совсем очевидно для такого количества данных; по этой же причине наш график выглядит как линейная подгонка. Еще одной неопределенностью было сопротивление воздуха. Сопротивление воздуха трудно уменьшить при проведении эксперимента, однако сила, приложенная к тележке воздухом, играет роль в каждом отдельном испытании.
Улучшить расследование — Один из способов повысить точность — опять же, собрать больше данных. Если мы это сделаем, я полагаю, что обратная связь станет более очевидной, а не будет выглядеть как линейная зависимость. Вероятно, мы также можем улучшить эксперимент, настроив большее значение ∑F, то есть мы поместим груз массой 100 г (плюс сама вешалка, которая весит 5 граммов) на вешалку и получим ∑F = Fg = 0,15 кг * 9,8. Н/кг = 1,47 Н вместо 0,55 Н. Я думаю, что таким образом уменьшение скорости и ускорения будет более очевидным.
Заключение
В конце концов, оба этих эксперимента помогли нам доказать Второй закон Ньютона движения. Этот закон относится к поведению объектов, для которых все существующие силы НЕ уравновешены, как это имело место в наших экспериментах. Графически отображая собранные данные, мы можем с уверенностью заключить, что ускорение объекта зависит от двух переменных: Чистой силы , действующей на объект, и 0105 Масса объекта.