该实验演示了如何使用DrDAQ来研究高度对自由落体速度的影响。该实验非常简单,PicoScope可以快速收集数据,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的DrDAQ数据记录仪 ,一台式定时器光闸,用于固定定时器门的支架或夹子,合适的引线和连接器。
实验设置
这个实验理论是通过定时器光闸放置已知长度的卡片,并从PicoScope中采集的波形计算速度。
该卡需要是黑色的,因此由于光束被完全中断,PicoScope中记录的信号是尖锐的。另外还需要将两个蓝丁胶固定在卡上,以给它一些压载,以使卡片直线掉落。
光闸的输出直接送到DrDAQ的电压输入和接地中,从PicoScope上可以立即看到光闸如何影响电压电平。
进行实验
PicoScope设置为在光栅电压变化1000 mV时触发。添加预触发以更好地显示卡对光栅的影响。
理论
卡片通过光栅时的速度可以通过划分时间间隔来计算。距离是一个常数,即卡片长度不会改变,但是它通过光栅的速度将取决于高度。使用以下等式:
长度为常数(10厘米),时间会有所不同,具体取决于卡通过光栅所需的时间。
结果
如果是在一个图表上绘制,这种关系就可以清楚地看到。
讨论结果
这个实验清楚地表明加速度和坠落高度之间的关系。它还表明,当卡片通过光栅时,卡片的高度越高,它的终速下降。从图中可以预测出,卡可能落在图中曲线的最大速度。