1。重力による加速(g)
* 定義: 重力による加速(g)は、地球の表面の近くに自由に落ちる物体によって経験される一定の加速です。それは約9.8 m/s²(1秒あたりの2乗)です。
* 要因: Gの値は完全に一定ではありません。次のような要因により、わずかに変化します。
* 高度: 高度が増加するとGは減少します(地球の中心から遠く離れて)。
* 緯度: Gは極でわずかに高く、赤道ではわずかに低くなります。
* 地球の密度: 地球の密度の局所的な変動は、gの小さな違いを引き起こす可能性もあります。
2。 「g」を決定する方法
a。直接測定(振り子を使用)
1。セットアップ:
*固定点から既知の長さ(L)の振り子を吊り下げます。
*振り子が1回のフルスイング(期間)を完了するのにかかる時間(t)を測定します。
2。式:
*単純な振り子の期間(t)は、その長さ(L)と次の式による重力(g)による加速に関連しています。
t =2π√(l/g)
3。「g」の解決:
*「g」を解決するために式を再配置します。
G =4π²L/T²
4。計算:
* LとTの測定値を方程式に置き換えて、「G」を計算します。
b。自由落下実験
1。セットアップ:
*既知の高さ(h)からオブジェクトをドロップします。
*オブジェクトが落ちるのにかかる時間(t)を測定します。
2。式:
*距離(h)オブジェクトが自由落下に落ちることは、次の式によって重力(g)と時間(t)による加速度に関連しています。
H =(1/2)GT²
3。「g」の解決:
*「g」を解決するために式を再配置します。
g =2h/t²
4。計算:
* HとTの測定値を方程式に置き換えて、「G」を計算します。
c。物理装置の使用
* 加速度計: 加速度計は、加速度を測定するために設計されたデバイスです。 加速度計を地球の表面の近くに配置することにより、重力による加速度を直接測定できます。
重要なメモ:
* 空気抵抗: 実際の実験では、空気抵抗が結果に影響を与える可能性があります。 この効果を最小限に抑えるには、密なオブジェクトを使用して、真空または最小限の空気抵抗で実験を実施します。
* 精度: 結果の精度は、測定の精度と選択された実験セットアップに依存します。
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