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自由落體最簡單的方法

生活 更新时间:2024-07-24 00:23:32

自由落體最簡單的方法(一剪一貼搞定自由落體)1

我們都知道在學習勻變速直線運動之後,就要學習到自由落體運動,而自由落體運動公式就是勻變速直線運動變形而來的,但是自由落體是否是勻變速直線運動都是問題,我們如何直接就能用公式來求解呢?所以證明自由落體是勻變速直線運動尤為重要,下面我們來看其中一種很直觀的證明和求解方法。

先複習勻變速直線運動部分公式,在勻變速直線運動公式中,有一個判别公式:

自由落體最簡單的方法(一剪一貼搞定自由落體)2

,即在直線運動中若相鄰相等時間内,位移差等于定值,則此運動為勻變速直線運動,我們針對此公式來設計一個實驗,将重物連接上紙帶,把紙帶穿過打點計時器限位孔,打開電源,讓重物自由下落,便可以得到紙帶,以三個原始段為一個計數段,即T=0.06s,在第一個計數段上标1,依此類推把5段紙帶都标注好,用剪刀将紙帶依次剪下,把紙帶蘸些自來水,把紙帶依次貼在一條直線上方,下方對齊直線,如圖示:

自由落體最簡單的方法(一剪一貼搞定自由落體)3

從圖中看出:1.相等時間,後面的紙帶比前面的長,說明自由落體是加速運動。2.陰影部分目測相等,進一步用直尺量出陰影部分長度,如果每個陰影部分的長度在誤差範圍之内相等,那麼說明自由落體是勻變速直線運動。用上面提到的公式進行計算,便可以得到自由落體加速度,本實驗中陰影部分長度約3.50cm,g約為9.72m/s2,因有空氣阻力和摩擦阻力,g值偏小些,得到此加速度,結合勻變速直線運動便可以輕松得到自由落體規律公式。

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