Hoe te Tension & amp zoeken ;Versnelling in een katrolsysteem

De spanning in het touw van een katrolsysteem mag nooit zijn kracht beperkingen. hlehnerer / iStock / Getty Images

Veel standaard natuurkunde leerboeken bevatten problemen die je vraagt ​​om de spanning en versnelling in de systemen van de massa opknoping van touwen die over katrollen berekenen.U doet dit door het toepassen van de tweede en derde wet van Newton om de massa's, en met inbegrip van een minder eenvoudig kracht --tension - binnen het touw.Terwijl leerboeken u de afbouw zal geven op de berekeningen, kunt u ze ook aantonen door het opzetten van een Atwood machine en dan het meten van de betrokken hoeveelheden.Dit is vooral zinvol voor spanning, omdat veel studenten vinden het moeilijk te begrijpen op het eerste.

wat je nodig hebt

  • 40 voet van 1/4-inch gevlochten nylon touw
  • Vijf 2-inch verchroomde s-haken
  • One2-inch solid eye katrol
  • Stopwatch
  • Twee voorjaar schalen die overweg kan met ten minste £ 5
  • Twee lege verfblikken
  • Zand
  • meetlint
  • Optioneel: apparaat dat registreert digitale video

Acceleration

  • Hang de poelie minstens 6 voeten van de grond met behulp van een s-haak.Snij het touw op de juiste lengte, zodat wanneer men kan dicht bij de riemschijf, wordt de ander gewoon op de grond.Gedeeltelijk vul de verfblikken met zand, met een zwaarder dan de ander.Wegen in kilogram.De grotere massa M en de kleinere is m.Hang de blikken van het touw met een s-haken.

  • Start de zwaardere kan zo hoog als je in staat zijn met de lichtere kan gewoon van de grond.Laat de zwaardere val.Meet de tijd en afstand van de val.U kunt de tijd met de stopwatch, of met behulp van een video en video-editing software te meten.

  • Bereken de versnelling met de formule a = 2h / t ^ 2, waarbij h de afstand van de val, t de tijd van de val, en a de versnelling.

  • Vergelijk deze versnelling aan de verwachte versnelling van de een Atwood machine.De formule voor de versnelling in meter per seconde kwadraat a = g (m - M) / (m + M), waarin g de zwaartekrachtversnelling constante van 9,81 meter per seconde kwadraat.

Tension

  • Het opzetten van een systeem zeer vergelijkbaar met de vorige, behalve dat u een schaal hangen aan elk uiteinde van het touw, en hang de verfblikken van de weegschaal.U moet het touw lengtes aanpassen om rekening te houden met de lengte van de veren.

  • Herhaal dit proces laten de zwaardere kan vallen, maar dit keer, neem speciale nota van wat de weegschaal te lezen tijdens de val.Nogmaals, zou je een video en extract frames, die u kunt opblazen om de schaal te tonen nemen.Als je dezelfde massa als je in het vorige experiment deed, zal je al weet de versnellingen.Anders zal je nodig hebt om ze opnieuw te berekenen.De lezingen op de weegschaal zijn de spanningen in de touwen.

  • Vergelijk de metingen aan weerszijden van de poelie.Ook vergelijken met de formule voor de spanning in de kabel van de een Atwood machine.De formule voor deze spanning, T, is T = 2gmM / (m + M).

Tips & amp;Waarschuwingen

  • U kunt hulp van een partner nodig.
921
0
1
College