เพื่อให้นักเรียนศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างแรงที่มากระทำต่อวัตถุ กับความเร่งของวัตถุที่เป็นผลมาจากแรง เมื่อมวลของวัตถุที่พิจารณามีค่าคงตัว
1. ชุดทดลองความสัมพันธ์ระหว่างแรงกับความเร่ง |
2. รางไม้ |
3. เครื่องเคาะสัญญาณเวลา |
4. หม้อแปลงไฟฟ้าโวลต์ต่ำ |
5. แถบกระดาษ |
|
ตอนที่
1
1.วางรางไม้บนโต๊ะ นำแขนรางไม้ที่มีรอกติดอยู่มาประกอบกับรางไม้
2.ให้ปลายรางไม้ยื่นพ้นขอบโต๊ะเล็กน้อย นำรถทดลองวางบนรางไม้ แล้วติดปลายข้างหนึ่งของแถบกระดาษกับท้ายของรถทดลอง นำปลายแถบกระดาษสอดผ่านเครื่องเคาะสัญญาณเวลาต่อกับหม้อแปลง ผูกเชือกผ่านแกนเหล็กหน้ารถ แล้วคล้องเชือกผ่านรอกห้อยลงแนวดิ่ง ผูกตะขอโลหะที่ปลายเชือกอีกด้านหนึ่ง
ตอนที่ 2
ทดลองหาความสัมพันธ์ระหว่างขนาดความเร่งกับขนาดของแรงดึง เมื่อมวลของวัตถุมีค่าคงตัว
1. นำน๊อต 1 ตัว คล้องกับขอเกี่ยวโลหะ จับรถทดลองไว้ จัดแถบกระดาษให้ เรียบร้อย
2. ปล่อยรถเคลื่อนที่ของการห้อยนอต 1,2,3,4,5 ตัว ตามลำดับ
3. หา a ของรถทดลองเนื่องจากแรงดึง F = mg
ผลการทดลองที่ได้ ดังตาราง
เวลา
(วินาที) |
ความเร็ว (เมตร / 4 ช่วงจุด) |
แรง 1 |
แรง 2 |
แรง 3 |
แรง 4 |
3/50 |
0.3 |
0.5 |
0.35 |
0.3 |
6/50 |
0.6 |
0.9 |
0.95 |
0.5 |
10/50 |
0.85 |
1.5 |
1.55 |
1.15 |
14/50 |
1.25 |
2 |
2.35 |
2.05 |
18/50 |
1.55 |
2.5 |
3 |
2.9 |
22/50 |
185 |
3 |
8 |
3.3 |
26/50 |
2.15 |
3.55 |
4.35 |
4.7 |
30/50 |
2.45 |
4 |
5.15 |
5.65 |
34/50 |
2.75 |
4.65 |
5.8 |
6.25 |
38/50 |
3 |
5 |
6.5 |
7.2 |
42/50 |
3.4 |
5.54 |
7 |
8.05 |
สรุปได้ว่า
เมื่อมีแรงลัพธ์ซึ่งมีขนาดไม่เป็นศูนย์มากระทำต่อวัตถุ จะทำให้เกิดความเร่งในทิศเดียวกับแรงลัพธ์ที่มากระทำ และขนาดของความเร่งจะแปรผกผันกับมวลของวัตถุ ซึ่งเป็นไปตาม กฎข้อที่ 2 ของนิวตัน
|