本篇文章给大家谈谈自由落体运动实验,以及自由落体运动实验的注意事项对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。
伽利略对自由落体运动进行研究的过程:
伽利略设法用斜面做实验,他在木制斜槽上蒙上羊皮纸,让铜球从光滑的羊皮斜槽上滚下,通过上百次对不同质量的小球沿不同倾角的光滑斜面越大的定量研究,发现小球沿光滑斜面运动时通过的位移x确实与t^2成正比,小球的运动是匀变速直线运动,且倾角一定不同小球的加速度一定,倾角越大加速度越大。 伽利略将他在斜面实验中得出的结论做了合理的外推:设想斜面的倾角越接近90°,小球沿斜面滚下的运动就越接近于自由落体运动;当斜面的倾角达到90°时,小球就做自由落体运动。从而,自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,且所有物体自由下落时的加速度都相同。
比萨斜塔试验就是著名的伽利略自由落体实验。
1590年,出生在比萨城的意大利物理学家伽利略,曾在比萨斜塔上做自由落体实验,将两个重量不同的球体从相同的高度同时扔下,结果两个铅球几乎同时落地,由此发现了自由落体定律,推翻了此前亚里士多德认为的重的物体会先到达地面,落体的速度同它的质量成正比的观点。
但是,伽利略的两个球体并非像传说中的一样一起落下,即使重力加速度不变,两个球体受到空气阻力影响,是不会一起落下的。
这也就是为什么鹅毛和铅球不会一起降落的原因。由于受到空气阻力,两个球体不能看作自由落体。但是伽利略的实验理论是正确的,在真空中,无论多重的物体,都遵循自由落体定律。
扩展资料:
自由落体基本特点
物体开始下落时是静止的即v0=0。如果给物体一个初速度竖直下落,不能算自由落体。物体在下落过程中,除受重力作用外,不再受其他任何作用力(包括空气阻力)。
自由落体的瞬时速度的计算公式为v=gt;位移的计算公式为h=1/2*gt^2。
通常在空气中,随着自由落体运动速度的增加,空气对落体的阻力也逐渐增加。当物体受到的重力等于它所受到的阻力时,落体将匀速降落,此时它所达到的最高速度称为终端速度。例如伞兵从飞机上跳下时,若不张伞其终端速度约为50米/秒,张伞时的终端速度约为6米/秒。
参考资料来源:百度百科-比萨斜塔
做自由落体试验一般是验证机械能守恒定律,在这里简单介绍一下:
1、实验目的:验证机械能守恒定律。
2、实验原理:
通过实验,求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量,若二者相等,说明机械能守恒,从而验证机械能守恒定律。
3、实验器材:
打点计时器、电源、纸带、复写纸片、重物、刻度尺、带有铁夹台、导线两根
4、实验步骤:
①如图所示,将纸带固定在重物上,让纸带穿过打点计时器;
②用手握着纸带,让重物静止地靠近打点计时器,然后接通电源,松开纸带,让重物自由落下,纸带上打下一系列小点。
③从几条打下点的纸带中挑选第一、二点间距离接近2mm且点迹清楚的低带进行测量,测出一系列各计数点到第一个点的距离d1、d2,据公式 ,计算物体在打下点1、2……时的即时速度v1、v2……,计算相应的动能的增加值。
④用刻度尺测量纸带从点O到点1、2……之间的距离h1、h2……,计算出相应减少的重力势能。
⑤实验的注意事项:
5、实验的注意事项:
①打点计时器安装时,必须使纸带两限位孔在同一竖直线上,以减小摩擦阻力。
②实验时,需保持提纸带的手不动,待接通电源,让打点计时器工作正常后才松开纸带让重锤下落,以保证第一个点是一个清晰的点。
③选用纸带时应尽量挑选第一、二点间接近2mm的纸带。
④测量下落高度时,者必须从起始点算起,不能搞错,为了减小测量h值的相对误差,选取的各个计数点要离起台点远一些,纸带也不易过长,有效长度可在60cm-800cm之内。
⑤因不需要知道动能和势能的具体数值,所以不需要测量重物的质量。
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