Vì sao đo quỹ đạo rơi của một vật trong mô hình không cản chưa đủ suy khối lượng của nó?

Giải thích nguyên lý

Trong chuyển động chỉ dưới trọng lực gần mặt đất, khối lượng triệt tiêu khỏi phương trình gia tốc. Nhiều vật khác khối lượng có thể có cùng vị trí theo thời gian nếu điều kiện ban đầu như nhau. Suy khối lượng cần thông tin khác, chẳng hạn lực tác dụng hoặc phép cân phù hợp.

Ví dụ tính từng bước

Hai vật 0,1 kg và 0,3 kg thả từ nghỉ, g = 10 m/s². Sau 0,2 s đều rơi 0,2 m và có tốc độ 2 m/s. Nhưng trọng lực lần lượt là 1 N và 3 N. Chỉ thấy cùng đường rơi và thời gian không phân biệt được hai khối lượng.

Điểm dễ hiểu sai

Không suy vật chịu cùng trọng lực chỉ vì cùng gia tốc. F = ma cho phép lực tăng theo m mà a giữ nguyên.

Tự kiểm tra

Đo thêm một lực ngang đã biết và gia tốc tương ứng trên bố trí khác có thể cung cấp dữ kiện về khối lượng.

Điều kiện áp dụng

Mô hình bỏ cản không khí và lực khác; vật thật khác hình dạng có thể rơi khác nên phải kiểm điều kiện.

Đọc hình minh họa

Hai vật có khối lượng khác nhau ở cùng các vị trí rơi theo mốc thời gian, trọng lực được ghi khác nhau. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Các đồ thị đọc theo số liệu và đơn vị hai trục.

Học tiếp

Cách đo xe đồ chơi bằng video quay chậm Đo trực tiếp và đo gián tiếp khác nhau thế nào