第二十四章 水球术的加速度第1/2段
“水球术的聚集速率问题解决了,那么接下来,就是它的加速阶段,加速度是否一样的问题了。
以前一直假设为加速度稳定不变,虽然最后的测试数据都比较符合,但总感觉不太靠谱的样子。
原来没有计时工具,没办法测,可以理解,但现在有了单摆,还是要再确认一下为好。”
“至于测加速度的问题。
加速阶段,水球一直在快速移动,所以加速距离应该很难测准。
根据加速距离、加速时间和加速度之间的关系,加速距离测不准,只有时间的话,也不能得出加速度。
但还好,能知道总的运动距离,也就是可以测出水球落地和初始位置的距离。
平抛阶段,高度一样的话,平抛时间就一样。
平抛的水平距离,加上加速阶段的水平距离,等于总水平距离。
平抛的水平速度等于加速度乘以加速时间。(此处水球初速度为0)
平抛的水平距离就~,为水平速度乘以自由落体的时间。水平速度等于加速度乘以加速时间。
那也就是说,平抛的水平距离,可以写成加速时间、加速度和自由落体的时间的表达式。
根据以上的方程,就可以用总距离、自由落体的时间、加速时间来表示加速度。其中自由落体的时间固定,总距离可测,加速时间也可测。”
根据以上的想法,路修远开始实验。
当然,为了防止水球在平抛阶段散开,影响测量结果,他还专门用猪膀胱做了个外壳,在聚水结束后,加速前,再将之套上绑紧。
少年用出法术后,在加速阶段,加速到一定的单摆周期时,停掉法术,让水球从它的当前位置开始平抛,最后测得水平距离,记录数据。
接下来,他又在其他单摆周期时继续上边的实验,记录相关数据。
根据计算结果得知,几次之间的加速度的表达式都是一样的。
“也就是说,我现在是,先用匀加速运动来计算,然后测得的数据表示,在不同的时间时间段内,加速度一直不变。
如果加速度一直变的话,那么得出的加速度表达式就不一样,也就是不能当匀加速来看待。
不过还有一点,如果加速度刚好在一个单摆周期内不停地变化,但是该阶段的总的加速度都表现为同一固定值的话,也会出现这种情况。”
比如:假设单摆周期为10秒,也就是0到10秒、10到20秒、20到30秒三个阶段,每个阶段的加速效果都相同的话,那么每个阶段的等效加速度(可以看成匀加速运动的加速度)就相等。但这并不妨碍,我在各个阶段内,加速度不停地变化。
“这样的话,那么就可以多做几个单摆了。来验证验证。”
按照想法,路修远又做了好几个不同摆长的单摆,他们的周期时间都不一样。
完成之后,他又进行了上面相同的实验。经过计算,加速度在用每一个单摆测试时,都是固定的,都可以表示为该单摆周期的函数表达式。
“看来现在可以很大程度排该阶段的总的加速度都表现为同一固定值的话,也会出现这种情况。”
本章未完,请点击下一段进行阅读!