تجربة السقوط الحر لحساب g = 9.8

الهدف :

·        دراسة حركة جسم يتحرك بعجلة ثابتة.

·        قياس تسارع الجاذبية الأرضية.

الأجهزة :

جهاز السقوط الحر ويتكون من: مسطرة مدرّجة، حامل للكرة المعدنية، ساعة إيقاف كهربائية.

تثبت الكرة المعدنية في الحامل بالمسمار الضاغط عند الارتفاع المطلوب وبذلك تكون الدائرة الكهربائية متصلة من خلال الكرة المعدنية عندما تُفلت الكرة تنفصل الدائرة الكهربائية ويبدأ المؤقت بالعد. وعندما تهبط الكرة على الكفة تضغطها للأسفل فتتصل الدائرة الكهربائية مرة أخرى ويتوقف العد.

نظرية التجربة :

          عند ترك جسم في مجال الجاذبية الأرضية فإنه يتجه نحو الأرض بعجلة ثابتة هي عجلة الجاذبية الأرضية. ومن قوانين الحركة يظهر أن حركة الجسم في مجال الجاذبية لا تعتمد على كتلته.

فاذا إنفلت الجسم من السكون فإن السرعة الابتدائية تكون صفراً وتصبح العلاقة بين المسافة التي سقطها الجسم  s  والزمن الذي استغرقه ذلك السقوط  t 

خطوات العمل :

1-          هيئ الجهاز للعمل وتأكد من التالي:

                       ‌أ-            اضغط زر FUNCTION حتى تصبح الكمية المراد قياسها هي الوقت TIMER.

                     ‌ب-          اضغط زر DISPLAY حتى تصبح وحدة قياس الزمن هي الميللي ثانية (ms).

                      ‌ج-          اضغط زر TRIGER حتى يبدأ القياس من فتح الدائرة الكهربائية وينتهي بغلقها .

2-          اجعل المسافة بين ماسك الكرة المعدنية والكفة حوالي 20 سم وسجلها في الجدول.

3-          ثبت الكرة بواسطة الضاغط ثم مفتاح START واترك الكرة لتسقط على الكفة.

4-          سجل قراءة ساعة الإيقاف.

5-          كرر القياس ثلاث مرات ثم احسب المتوسط ومنه احسب مربع الزمن.

6-          كرر التجربة لمسافات مختلفة وسجل الوقت في كل مرة. لاحظ أن الوقت يقاس بالميللي ثانية ولابد من تحويله إلى الثانية.

7-          ارسم العلاقة بين مسافة السقوط  s  ومربع الزمن  t²  ومن الرسم احسب الميل ومن ثمَّ تسارع الجاذبية الأرضية.