Skriv utKraftekvationen, laboration
Syftet är att göra en laboration som visar Newtons andra lag F
= ma
(Kraftekvationen eller Kraftlagen)
En vagn accelereras av en dragvikt. Vagnens massa och dragviktens massa kan varieras. Då vagnen släpps iväg visas dess hastighet när den passerar respektive fotocell. Passer-tiden mellan fotocellerna ges också. Ur dessa värden kan sedan vagnens acceleration beräknas.
Undersökningar:
Tabell 1Rita graf över accelerationen som funktion av den accelererande kraften, vad finner du? Svar:
Tabell 2
Räkna även ut kolumnen med produkten av a och m, vad finner du?
Eftersom m · a är konstant, så kan detta skrivas:
Alltså: a är proportionell mot 1/m, när kraften är konstant.
(Anmärkning: Ett samband av typen y är proportionell mot 1/x kallas för omvänd proportionalitet.)
Vi fann från första försöket att accelerationen var proportionell mot kraften
a = k1 · F när den totala massan var konstant.
Från det andra försöket fick vi fram att
när
den accelererande kraften är konstant. Om vi sammanställer dessa får vi
.
Detta samband kan vi också skriva:
När man en gång i tiden bestämde storleken för kraftenheten 1 N så ville man ha en så enkelt samband som möjligt. Det får man om man ger faktorn 1/ k det exakta värdet 1. Kraftekvationen (Newtons andra lag) kommer alltså att se ut så här:
F = m · a
2005 Nationellt centrum för flexibelt lärande