2015年10月21日 星期三

用video physics進行牛頓第二運動定律實驗

用Video Physics取得實驗數據後,用logger pro lite進行分析。 關於Video Physics和Logger pro lite 的說明在這邊



讓學生進行滑車實驗,用Video Physics蒐集數據後。將數據傳送到電腦(Video Physics可以用email把數據寄給電腦)然後用Logger pro開啟,將數據拿到excel或numbers等試算表軟體分析。



上圖是Logger pro lite的畫面,是其中一次的實驗結果,可以看到左上角是實驗錄影,也track到滑車運動軌跡點。這次總共做了4種不同的拉力,分別是20gw, 40gw, 60gw, 80gw。滑車質量約160g, 總砝碼重100g。




我把四次實驗結果通通抓到numbers裡面,然後把時間原點變成0, 速度則是減去最開始的速度,就變成速度變化了。接著畫出四條線,畫出趨勢線。可以看到四條線的R2都還蠻好的,除了藍色的V1(拉力20gw)決定係數稍差之外,其他都還蠻好的。

所以可以知道砝碼拉滑車的運動是等加速度運動。

接下來,看四個斜率,分別是46.5, 115.8, 181, 259.9。斜率代表的是加速度,單位是cm/s^2。所以把數字通通除以100,就變成加速度的標準單位。接著把拉力單位換成牛頓,就變成下面的表格。


將施力大小和加速度作圖(上圖的加速度單位錯了)得到右邊的圖,線仍然很直。但是截距沒有為0,X軸截距大約是0.071。這截距代表什麼呢?

斜率是3.6應該代表的是質量的倒數,1/3.6大約是0.278,也就是依照這個數據看起來,質量應該是0.278kg,也就是278g

剛剛說滑車約160g, 總砝碼質量100g, 總重260g,  以國中實驗來說,應該算夠準了吧!





張貼留言