자유낙하 실험은 일반적으로 기계 에너지 보존 법칙을 검증하는 것으로, 여기에 간단히 소개한다:
1, 실험 목적: 기계적 에너지 보존 법칙을 검증합니다.
2, 실험 원리:
실험을 통해 자유 낙하 운동 물체를 만드는 중력 에너지의 감소량과 그에 상응하는 과정 운동 에너지의 증가량을 구하며, 만약 두 가지가 같다면 기계 에너지 보존을 설명하여 기계 에너지 보존 법칙을 검증한다. (존 F. 케네디, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 자유명언)
3, 실험 장비:
타점 타이머, 전원 공급 장치, 테이프, 복사지, 무거운 물건, 눈금자, 철제 집게대, 와이어 두 개
4, 실험 단계:
① 그림과 같이 테이프를 무거운 물건에 고정시켜 종이 테이프가 타점 타이머를 통과하게 한다.
② 손으로 종이 끈을 잡고 무거운 물건을 타점 타이머에 가까이 놓은 다음 전원을 켜고 종이 끈을 풀고 무거운 물건을 자유롭게 떨어뜨리게 하고, 종이 벨트가 일련의 작은 점을 내리게 한다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 자유명언)
③ 몇 개의 낙점된 종이테이프 중에서 1 점, 2 점 사이의 거리가 2mm 에 가깝고 흔적이 뚜렷한 저벨트를 골라 측정하며, 일련의 계수점에서 첫 번째 점까지의 거리 D1, D2 를 측정하고, 공식에 따라 물체가 낙점점 1, 2 ... 시의 실시간 속도 v1, v2…… ..., 해당 운동 에너지의 증가액을 계산합니다.
④ 눈금자를 사용하여 종이 테이프를 점 O 에서 점 1, 2 까지 측정합니다 ... 사이의 거리 h1, h2…… ..., 그에 따라 감소하는 중력 에너지를 계산합니다.
⑤ 실험 고려 사항:
5, 실험 고려 사항:
① 타점 타이머를 설치할 때 마찰 저항을 줄이기 위해 종이 테이프의 두 리밋 구멍을 같은 수직선에 놓아야 한다.
② 실험할 때, 종이를 들어 올리는 손을 그대로 두고 전원을 켜고 타이머가 제대로 작동하게 한 후에야 테이프를 풀고 망치를 떨어뜨려 첫 번째 점이 또렷한 지점이 되도록 해야 한다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 실험명언)
③ 테이프를 선택할 때는 1 시와 2 시 사이에 2mm 에 가까운 테이프를 골라야 한다.
④ 낙하 높이를 측정할 때는 시작점에서 계산해야 하며, H 값을 측정하는 상대 오차를 줄이기 위해 선택한 각 실사점은 출발점에서 멀리 떨어져 있어야 하며, 테이프도 너무 길지 않고, 유효 길이는 60cm-800cm 이내일 수 있습니다.
⑤ 운동 에너지와 포텐셜 에너지의 구체적인 수치를 알 필요가 없기 때문에 무거운 물체의 질량을 측정할 필요가 없다.