介绍 该实验演示了DrDAQ如何用于研究高度如何影响自由落体的速度。这个实验非常简单,使用PicoScope可以快速收集数据。 该实验旨在识别和证明现有的速度和距离理论。


所需设备 •安装了PicoScope的PC •一个 基于PC DrDAQ数据记录仪 •一个Bench计时器灯门 •用于固定光闸的支架或夹具。 •合适的引线和连接器。


实验设置 我们的想法是通过光闸放下已知长度的卡,并根据PicoScope中收集的波形计算速度。


卡需要是黑色的,以便由于光束干净地中断,PicoScope中记录的信号很清晰。还需要将两块Blu-Tack固定到卡上以给它一些镇流器以使卡直线下降。

Lascells光闸的输出直接馈入DrDAQ的电压输入和接地,从PicoScope中可以立即看到光闸如何阻挡电压电平。


进行实验 PicoScope设置为触发来自光闸的电压变化,1000 mV。添加预触发以更详细地显示卡对光门的影响。


理论 卡通过光门时的速度可以通过将距离除以时间来计算。距离是常数,即卡长度不会改变,但是它通过光门的速度将取决于高度。使用以下等式:

长度是一个常数(10厘米),时间会有所不同,这取决于卡通过光闸的时间。


结果

如果将其绘制在图表上,则可以非常清楚的看到关系:


讨论结果 该实验清楚地显示了加速度和高度下降之间的关系。它还表明,当卡通过光门时,卡越高,最终速度越大。从图中可以预测卡可能从图的曲线下降到的最大速度。

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