老師您好,忽略相對論的影響,牛頓力學可用於說明許多日常生活中的現象。而蘋果為什麼會往下掉,牛頓因此發現地心引力的故事,更是可以讓人思考,其實生活周遭到處都是可以探究的主題。

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探究為什麼 ?

重力加速度實測


老師您好,忽略相對論的影響,牛頓力學可用於說明許多日常生活中的現象。而蘋果為什麼會往下掉,牛頓因此發現地心引力的故事,更是可以讓人思考,其實生活周遭到處都是可以探究的主題。本次不使用蘋果作為自由落體的實驗,而是運用光柵片搭配 PASCO 智慧光閘作為量測的工具。


探究為什麼- 重力加速度實測

使用的器材十分簡單,一片DIY的光柵片(或使用 PASCO 光柵片 ME-9377A),搭配 PASCO 智慧光閘 PS-2180,透過傳輸介面,如 Airlink PS-3200 連接至電腦或平板,以分析軟體處理即可。本次以 SPARKvue 紀錄與分析軟體呈現實驗數據,若您的軟體為 Capstone 可做更詳細的設定,請參閱 錫昌科技 Capstone 數位實驗手冊


首先硬體與軟體連接完成後,軟體會呈現下方的畫面,請選擇光閘與柵欄的選項,並將間格設定為0.05m (此部分視您實驗的光柵片而定)。


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接著點擊速度,直接以內建的圖表來展現實驗數據。


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然後點擊左下角按鈕啟動實驗記錄,並且將光柵片垂直掉落並通過智慧光閘,並且以內建的線性擬合工具呈現斜率,斜率即為所量測的重力加速度。


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重複幾次實驗,發現實驗結果幾乎相同。量測的重力加速度貌似與理論值有所差距,思考可能的原因後,忽略第一個數據點,我們來看看擬合的結果如何?恩,看起來數據更接近理論的數值了。


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最後,我們可以和學生們一起討論,實驗的結果與理論的差異,有什麼方式可以改進或是有什麼因素影響等等。除此之外,還可以運用其他方式來做相關的實驗,如,運用兩個智慧光閘,記錄掉落物體的通過時間,或是運用於擺動、旋轉、掉落初速等。另可使用運動位移感應器 PS-2103A,來做籃球垂直掉落後的位置變化。


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