home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ HPAVC / HPAVC CD-ROM.iso / HOMEWORK.ZIP / 1336.TXT < prev    next >
Text File  |  1998-07-25  |  6KB  |  105 lines

  1. This file is copyright of Jens Schriver (c) 
  2. It originates from the Evil House of Cheat 
  3.        More essays can always be found at: 
  4.        --- http://www.CheatHouse.com --- 
  5.                 ... and contact can always be made to: 
  6.                     Webmaster@cheathouse.com 
  7. -------------------------------------------------------------- 
  8. Essay Name       : 1336.txt 
  9. Uploader         : Jonh Black
  10. Email Address    : 
  11. Language         : english
  12. Subject          : Physics
  13. Title            : Measurement of Free-Fall Acceleration
  14. Grade            : 81%
  15. School System    : 4.00
  16. Country          : usa
  17. Author Comments  : 
  18. Teacher Comments : 
  19. Date             : 3-15-96
  20. Site found at    : friend
  21. --------------------------------------------------------------
  22.  
  23.  
  24.  
  25.  
  26. Measurement of Free-Fall Acceleration
  27.  
  28.  Introduction
  29.  
  30.     Galileo Galilei (1564-1642), the man first accredited with the correct notion of free-fall with uniform acceleration, stated that "if one were to remove entirely the resistance of the medium, all materials would descend with equal speed." Today, this statement holds true for all objects in free-fall near the EarthÆs surface. The purpose of this experiment is to verify GalileoÆs assertion that acceleration is constant. In addition, the magnitude of acceleration will be calculated.
  31.  
  32. Theory
  33.  
  34.     By definition, acceleration is the rate of change of velocity with respect to time. Instantaneous acceleration is the derivative of velocity with respect to time.
  35.  
  36. a(t) = dv / dt.
  37.  
  38. Average acceleration is the change in velocity during a time interval, Dt, divided by the length of that interval,
  39.  
  40. aave = Dv / Dt.
  41.  
  42. In this experiment, average acceleration of gravity will be determined by measuring the change in position of a falling object at regularly timed intervals. With this, average velocities for these intervals will be calculated.  A graph of the average velocities versus time should give a straight line whose slope is the acceleration of gravity (g).
  43.  
  44. Apparatus
  45.  
  46.     To determine the acceleration of gravity the Behr apparatus will be used. The device consists of two vertical conducting wires, a thin strip of paper held between them, and a metal-girdled weight designed to fall between the wires along the length of the paper strip. A spark timer transmits a high voltage electric pulse to the wires approximately 60 times a second. Every  time a pulse is transmitted, two main sparks flow through the system. One spark passes from one wire to the metal girdle around the weight. The second spark causes a small burn in the paper, marking the location of the weight at that instant.
  47.  
  48. Procedure
  49.   
  50. Turn on the electromagnetic power supply and suspend the weight from the end of it. Confirm that the weight falls smoothly into the cup at the base of the apparatus when the electromagnet switch is turned off. Run this test run about three or four times before you continue. Next, draw a fresh strip of paper from the base of the device and clamp it in place. Turn on the electromagnet, and suspend the weight at the end of the magnet. Hold down the spark switch, and then immediately turn off the eleectromagnet power supply. The weight should fall down to the base of the apparatus, causing sparks to pass between the two wires and itself. Turn off the power to the spark timer and inspect the paper strip. A series of burns should be visible along the length of the paper. Remove the paper strip from the apparatus and immediately mark the spots with a pen or pencil to see them more clearly. 
  51.  
  52. Data and Results 
  53.  
  54.     The following table shows the data calculated for the experiment. The spots found on the paper strip are shown as (n). The distance of the metal girdle along the strip is denoted by (x). Velocity is (v) and acceleration is (a). The estimated time (Dt) for this test was 60.2 ▒ 0.7s-1.
  55.  
  56. Calculations of distance, velocity, and acceleration of metal girdle.
  57.  
  58. n    x n  (cm)    xn+1 - x n (cm)    xn+1 - x n / Dt = v n (cm/s)    vn+1 - v n (cm/s)    vn+1 - v n / Dt = a (cm/s2)    
  59. 1    0.00                     
  60. 2    0.70    0.70 ▒ .02    42.1 ▒ 2             
  61. 3    1.43    0.73 ▒ .04    43.9 ▒ 3    1.8 ▒ 5    108 ▒ 302    
  62. 4    2.43    1.00 ▒ .04    60.2 ▒ 3    16.3 ▒ 6    981 ▒ 373    
  63. 5    3.72    1.29 ▒ .04    77.7 ▒ 3    17.5 ▒ 6    1054  ▒ 373    
  64. 6    5.27    1.55 ▒ .04    93.3 ▒ 3    15.6 ▒ 6    939 ▒ 372    
  65. 7    7.07    1.80 ▒ .04    108.4 ▒ 4    15.1 ▒ 7    909 ▒ 432    
  66. 8    9.16    2.09 ▒ .04    125.8 ▒ 4    17.4 ▒ 8    1047 ▒ 494    
  67. 9    11.5    2.32 ▒ .04    139.7 ▒ 4    13.9 ▒ 8    837 ▒ 491    
  68. 10    14.1    2.61 ▒ .04    157.1 ▒ 4    17.4 ▒ 8    1047 ▒ 494    
  69. 11    17.0    2.90 ▒ .04    174.6 ▒ 4    17.5 ▒ 8    1054 ▒ 494    
  70. 12    20.1    3.15 ▒ .04    189.6 ▒ 5    15.0 ▒ 9    903 ▒ 552    
  71. 13    23.6    3.45 ▒ .04    207.7 ▒ 5    18.1 ▒ 10    1090 ▒ 615    
  72. 14    27.2    3.65 ▒ .04    219.7 ▒ 5    12.0 ▒ 10    722 ▒ 610    
  73. 15    31.2    3.98 ▒ .04    239.6 ▒ 5    19.9 ▒ 10    1198 ▒ 616    
  74. 16    35.4    4.20 ▒ .04    252.8 ▒ 5    13.2 ▒ 10    795 ▒ 611    
  75. 17    39.9    4.52 ▒ .04    272.1 ▒ 6    19.3 ▒ 11    1162 ▒ 676    
  76. 18    44.7    4.72 ▒ .04    284.1 ▒ 6    12.0 ▒ 12    722 ▒ 731    
  77. 19    49.7    5.00 ▒ .04    301.0 ▒ 6    16.9 ▒ 12    1017 ▒ 734    
  78. 20    55.0    5.33 ▒ .04    320.9 ▒ 6    19.9 ▒ 12    1198 ▒ 736    
  79. 21    60.6    5.60 ▒ .04    337.1 ▒ 6    16.2 ▒ 12    975 ▒ 734    
  80. 22    66.5    5.87 ▒ .04    353.4 ▒ 7    16.3 ▒ 13    981 ▒ 794    
  81. 23    72.5    6.07 ▒ .04    365.4 ▒ 7    12.0 ▒ 14    722 ▒ 851    
  82. 24    78.9    6.35 ▒ .04    382.3 ▒ 7    16.9 ▒ 14    1017 ▒ 855    
  83. 25    85.8    6.68 ▒ .04    402.1 ▒ 7    19.8 ▒ 14    1192 ▒ 857    
  84. 26    92.7    6.93 ▒ .04    417.2 ▒ 7    15.1 ▒ 14    909 ▒ 853    
  85. 27    99.9    7.15 ▒ .04    430.4 ▒ 7    13.2 ▒ 14    795 ▒ 852    
  86. 28    107.4    7.46 ▒ .04    449.1 ▒ 8    18.7 ▒ 15    1126 ▒ 916    
  87. 29    115.0    7.74 ▒ .04    465.9 ▒ 8    16.8 ▒ 16    1011 ▒ 975    
  88. 30    123.1    8.01 ▒ .04    482.2 ▒ 8    16.3 ▒ 16    981 ▒ 975    
  89. 31    131.1    8.20 ▒ .04    493.6 ▒ 8    11.4 ▒ 16    686 ▒ 971    
  90. 32    139.9    8.55 ▒ .04    515.0 ▒ 8    21.4 ▒ 16    1288 ▒ 978    
  91. 33    148.7    8.80 ▒ .04    530.0 ▒ 9    15.0 ▒ 18    903 ▒ 1034    
  92.  
  93. aAVE  = 9.47 ▒ .69 m/s2    s = 9.47 ▒ .78 m/s2    slope (m) of graph = 8.9 
  94.  
  95.  
  96.  
  97.  
  98.  
  99.  
  100. Conclusions
  101.  
  102.     The average value of acceleration for each time interval is closer to the desired value of 9.8 m/s2 than the calculated slope of the velocity-time graph.  The average of uncertainties for the calculated accelerations is a better as choice of uncertainty because it provides a narrower field of uncertainty than does standard deviation. In conclusion, the calculated value of 9.47 ▒ .69 m/s2  for acceleration is acceptable.
  103.  
  104. --------------------------------------------------------------
  105.