Formålet med forsøgene er, at eftervise den mekaniske energi, hvor den er henholdsvis bevaret og ikke bevaret.
Teori:
Når en genstand falder ned fra en lille højde vil tyngdekraften være den eneste kraft der gør et arbejde på genstanden. I faldet vil den kinetiske energi øges og den potentielle energi vil dale. Genstanden under det frie fald får altså ligeså meget kinetisk energi som det taber af potentiel energi. Disse to begreber lagt sammen kaldes for den mekaniske energi:
Den mekaniske energi er bevaret, når der ikke bliver udført et arbejde af ydre kræfter, som f.eks. kunne være luftmodstanden, en gnidning mod et bord eller et kast med hjælp fra en hånd. Her siger man også at den mekaniske energi er konstant:
I ovenstående formel er m massen i kg, v er hastigheden i m/s, g er tyngdeaccelerationen (for Danmark= 9,82 N/kg) og h er højden i meter over nulpunktet. Hvis en genstand falder frit, vil tyngdekraften få genstanden til at accelerere. I forsøget med det frie fald har vi et stykke plexiglas med ribber, som vi skal slippe foran en fotodiode som sætter fartdataene ind på computeren. Computeren viser herefter tiderne t1, t2, t3... osv. for hvornår fotocellen brydes. Afstanden mellem hver ribbe betegnes som Ds og Dt er t2-t1. Man kan beregne gennemsnitshastigheden for hvornår plexiglasset er nået til ribben i midten således:
Det er gratis at oprette en konto