عنوان آزمایش به دست آوردن شتاب جاذبه زمین هدف آزمایش تعیین شتاب جاذبه زمین با استفاده ازسقوط آزاد اجسام

گزارش کار آزمایشگاه فیزیک(1)

 عنوان آزمایش: به دست آوردن شتاب جاذبه زمین

هدف آزمایش:

تعیین شتاب جاذبه زمین با استفاده ازسقوط آزاد اجسام

وسایل آزمایش:

دستگاه سقوط آزاد

کرنومتر الکتریکی

گلوله آهنی

خط کش یامتر

منبع تغذیه

دید کلی:

هنگامی که جسمی ازارتفاعی رها می شود،شتاب می گیردوسرعتش ازمقدار صفر افزایش می یابد.جالب توجه است که درخلا،تمامی اجسام ازقبیل سنگ ،پر، قطرات باران و ذرات گرد و غباربطور یکنواخت شتاب می گیرند وبا هم به زمین
می رسند.این قاعده صرفابه دلیل مقاومت هوادرمقابل سقوط اجسام،که اثرآن بر(پر) موثرتر ازاثرآن برسنگ است،درزندگی روزمره که درمحیط خلاصورت نمی گیرد،صادق نیست.

شتاب حرکت سقوط آزاد:

شتاب سقوط آزاد اجسام درخلا به طبیعت جسم بستگی ندارد.بلکه فقط به محل جسم بستگی دارد. این شتاب ثابت است ومقدار آن باشتاب گرانشی که باعلامت g نشان داده می شود، برابر است که آنهم تحت عنوان شتاب ثقلی مطرح است ومقدار آن برروی زمین برابر9.8m/s² می باشد.

سقوط آزاد چیست؟

برای اینکه سنگی آزادانه سقوط کند،لازم نیست که شما آنرا درامتداد قائم رهاکنید.می توانید سنگ رابه طرف بالا،پایین یابه اطراف پرتاب کنید.به محض اینکه سنگ درهرجهتی اختیاری ازدست شما رها شود،سقوط آزاد خواهد داشت.اگرسنگی رادرامتدادقائم به طرف بالابا سرعت 25m/sپرتاب کنیم،چون شتاب به سمت پایین ودرخلاف جهت سرعت است،سنگ بایستی درنقطه اوج حرکتش متوقف شده وبرگردد.چون درحالت پایین آمدن شتاب درجهت حرکت است،سنگ سرعت می گیرد.اگرجسم درحالت سکون،خیلی سبک ویادرسطح آن تخت باشد ویااینکه ازفاصله خیلی دورسقوط کرده باشد،مقاومت هوا قابل توجه می شود وشتاب جاذبه زمین درچنین حالتی متغیر می باشد.

معادلات حرکت سقوط آزاد:

*معادلات مکان حرکت سقوط آزاد جسم برحسب زمان یک معادله سهمی شکل است که نقطه ماکزیمم سهمی درنقطه اوج جسم می باشد:

y=1/2at²+v₀+y₀

y=g t²/2

در این معادله yمکان جسم، t زمان ،g شتاب جاذبه زمین وv₀سرعت اولیه جسم
می باشد.

*معادله سرعت حرکت سقوط آزاد برحسب زمان یک معادله خطی است که تا نقطه اوج شیب منفی وحرکت کند شونده وازآن زمان به بعدحرکت شتابدار تند شونده باشیب مثبت می باشد: