2.3.1:加速度、净力和质量的关系| SchoolWorkHelper

目的

看一辆车的加速度如何取决于作用在车上的合力和车的质量，以及这种关系如何能用一个方程表示。我们假设系统的质量不变(车的质量减少)，合力增加，加速度也会增加。此外，随着推车质量的增加和合力的恒定，加速度将保持不变。

“调查2.3.1”物理11。多伦多:Nelson Thomson Learning, 2002年出版。68 - 70。

分析(pg。69 - 70年):

c)见“观测与计算”

d)见图“加速度vs. F”_净”。加速度作为合力的函数的图形表明合力和加速度之间有直接关系，当合力增加一倍，加速度也增加一倍。

e)加速度作为系统质量的函数表明，加速度随着系统质量的增加而减小。这张图表明，将会到达一个点，在这个点上，有可能把这么多的质量放在推车上，推车将会接近加速度为零的点。

f)见图“加速度与M的倒数”_sys”。加速度与系统质量倒数的斜率(1/系统质量)的单位是m/s²/ 1 /公斤。我们可以把这个改成kg m/s²因此，曲线的斜率表示作用在小车上的合力。

g)见“观测和计算”。将计算的加速度与比值F进行比较_净你会发现它们本质上是一样的。描述这种关系的方程是:a = F_净/ m

h)见图“加速度vs. F”_净/ m”。加速度点和F是一样的_净/m点，所以a = F_净/ m

k)在这个实验室里，我们只看了力和加速度，质量和加速度之间的相对区别。在这种情况下，摩擦力在整个实验室中几乎是恒定的，所以它们对实验室的结果没有影响。

l)在这个实验室的一些系统性错误的案例是，我们不知道是否平衡或LoggerPro^TM由于可能的校准误差，如果车轮和滑轮不是总是一致地转动，所以或多或少的力需要拉动它。

随机误差的一个例子是，当在天平上称量购物车时，估计了最后一个有效位数，因为天平只会变成一定数量的数字，并四舍五入最后一个。

一些人为错误可能是购物车在LoggerPro之前发布^TM开始记录运行，LoggerPro上的“停止”按钮^TM可能是在计算机完成记录之前被过早地按下了，可能是小车每次都没有完全对齐，所以需要或多或少的力来拉动它。

m)对，方程a = F_净/m适用于牛顿第一定律，因为如果合力为零，速度是恒定的，加速度为零。

为了提高我们的结果，我们可以绝对确保在另一个人按下LoggerPro上的“收集”按钮后，释放购物车的人会放手^TM．我们还可以确保LoggerPro有足够的时间^TM在我们按下“停止”按钮之前记录下所有的结果。为了使数据完全准确，我们可能对每一次运行都做了几次。

i)当合力增加/减少时(合力保持不变)，或当合力减少/增加时(合力保持不变)，小车的加速度将增加/减少。从图中我们可以看出_净，一个µ1/m。因此，a = F_净/ m。

j)我们的假设的第一部分说，“…当系统的质量不变(车的质量减少)和合力增加时，加速度就会增加。”这一预测在“加速度与F_净这是我们实验的A部分。

这张图显示了合力和加速度之间的线性关系，当合力增加时加速度也增加。我们假设的第二部分说，“…随着推车质量的增加和合力的恒定，加速度将保持不变。”

在“系统的加速度与质量”和“加速度与M的倒数”的图中，这个预测被证明是错误的_sys都来自我们实验的B部分。这些图显示了加速度和系统质量之间的逆关系，当系统质量增加时，加速度减小。因此，我们的实验假设部分是正确的。

引用这篇文章:William Anderson (Schoolworkhelper编辑团队)，“调查2.3.1:涉及加速、净力和大量答案的关系”，在SchoolWorkHelper, 2019,//www.chadjarvis.com/investigation-2-3-1-the-relationship-involving-acceleration-net-force-and-mass-answers/．

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