تمرین سقوط
چكیده
شتاب گرانش برای تمام اجسام در نزدیکی زمین یکسان است. بنابراین اگر مقاومت هوا را در نظر نگیریم، تمام اجسامی که از یک ارتفاع رها می شوند، با هم به زمین می رسند حتی اگر جرم های متفاوتی داشته باشند.
توضیح اولیه
وسایل لازم
اشیاء سبک:
- قوطی خالی نوشابه
- اسفنج یا ابر خشک
- کاغذ
- قاشق یا چنگال پلاستیکی
اشیاء سنگین:
- قوطی نوشابه پر
- اسفنج یا ابر خیس
- مقوای سنگین و کلفت
- قاشق یا چنگال فلزی
مسئله: اجسام سنگین زودتر به زمین می رسند یا اجسام سبک؟
تحقیق:در کتاب علوم یا مرجع درباره نیروی گرانش تحقیق کنید. دو یا سه پاراگراف در مورد مطالبی که یاد گرفته اید بنویسید. سعی کنید تحقیق شما شامل اطلاعاتی در مورد سوالات زیر باشد:
- جرم چیست؟
- نیروی گرانش چیست؟
- چرا گرانش باعث سقوط اجسام به سمت زمین می شود؟
فرضیه: بر اساس تحقیق تان، فکر می کنید اجسام سنگین زودتر خواهند افتاد یا اجسام سبک تر؟
مراحل انجام آزمایش:
- مر حله اول رها کردن همزمان اجسام سنگین و سبک (ولی با حجم یکسان تا مقاومت هوا برایشان یک اندازه باشد.)، از ارتفاع زیاد است. راهی پیدا کنید که مطمئن شوید اشیاء در زمان یکسانی رها می شوند. رها کردن هم زمان اجسام از دست، به اندازه کافی دقیق و مناسب نیست. (برای مثال می توانید اجسام را پشت یک مانع نگه دارید و با رها کردن مانع، اجسام را هم زمان رها کنید.) اجسام را از ارتفاعی بلند رها کنید (برای مثال از میان راه پله ها) اما قبل از شروع آزمایش مطمئن شوید که وزنه ها روی سر کسی نمی افتد و به جایی آسیب نمی رساند.
تمامی مراحل انجام آزمایش را بنویسید. - گام دوم: کدام شیئ اول به زمین برخورد می کند؟ برای این کار حداقل به دو نفر احتیاج دارید. یک نفر اجسام را رها کرده و شخص دیگر مشاهده خواهد کرد که کدام جسم زودتر به زمین برخورد می کند. برای مشاهده دقیق اینکه کدام یک زودتر به زمین برخورد می کنند، باز باید راهی پیدا کنید که به اندازه کافی دقیق باشد.
- این آزمایش را سه بار تکرار کنید تا تاثیر خطای آزمایش کمتر شود.
- آزمایش را با اجسام مختلف تکرار کنید. با اجسام سبک و سنگین، اما همچنان به یاد داشته باشید که هر بار حجم دو جسمی که رها می کنید باید تقریباً هم اندازه باشد تا مقاومت هوا آزمایش تان را به هم نزند. برای هر دو جسم، آزمایش را سه بار انجام دهید.
اطلاعات: تمام اطلاعات و مشاهدات را در جدول ثبت کنید.
نکته:
- شما باید در مورد آنچه که انجام داده و یاد گرفته اید توضیح دهید.
نتیجه ممکن:
اشیاء سبک و سنگین در زمان مشابه به زمین خواهند افتاد. زمانی که شتاب گرانش زمین برای همه اشیاء یکسان باشد، اشیایی که اندازه های مشابه دارند و از ارتفاع یکسان رها شده باشند، همه در یک زمان به زمین خواهند رسید. ( روش رها کردن اشیاء و مشاهده آنها ممکن است باعث ایجاد خطا در نتایج آزمایش شود. )
توضیح ثانویه
در مورد نتایج بحث کنید. آیا نتایج همه ی آزمایش ها با یکدیگر مشابه هستند؟ اگر با یکدیگر متفاوت بودند، چه چیزی باعث ایجاد این تفاوت ها شده است؟
- آیا یک جسم سنگین سریع تر سقوط می کند یا یک جسم سبک؟
- آیا نتایج به دست آمده با فرضیات تان مطابقت داشته اند؟
- چه چیزی در مورد نیروی گرانش یاد گرفته اید؟ آیا شتاب گرانش برای اجسام سنگین بیشتر است یا برای همه یکسان است؟
- چه چیزی از این آزمایش یاد گرفتید؟
- آزمایش مشابهی با دو جسم هم وزن انجام دهید مثلاً از دو صفحه کاغذ مشابه استفاده کنید و یکی از آنها را مچاله کنید.
- از یک پنکه برای ایجاد باد در مسیر سقوط اجسام استفاده کنید. نتایج چه تغییری می کنند؟
مترجم: رامون اسدی
