2019年10月28日 星期一

利用Phyphox 聲學碼表進行牛頓第二運動滑車實驗之二~器材自製與實驗操作

撰寫本篇,目的在於協助經費與器材不足的同好,能有自製低成本的實驗器材的參考依據。
接續前篇,針對器材修改做法,本篇陳述內容如下列各點

1. 滑車自製
    1.1 安裝車輪:在5*8吋美術版正面鎖上4個塑膠滑輪。
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    1.2 滑車羊眼圈:在滑車前方鎖上羊眼圈,以利連接水泥砝碼拉力繩
    1.3 水泥砝碼固定裝置:水泥砝碼拉力繩兩端加上掛勾,以利快速連接滑車、水泥砝碼
2. 水泥砝碼自製
    利用2.5OZ小紙杯,灌入水泥,成為水泥砝碼,但密度似乎並非查到的3,每顆約只有120克,換算下來密度約為1.5左右,為了防止掉灰,可以考慮上漆。





3. 滑車安全繩

4. 砝碼與滑車連接繩:雙邊綁上掛勾,其中一端末端綁上螺絲或約5cm 桿子,作為水泥砝碼釋放裝置。

5. 水泥砝碼釋放裝置與操作方式:
    利用鐵架上的鐵環與較厚答案卡,支撐螺絲與下方水泥砝碼。




6. Phyphox 聲學碼表計時方式:拍除紙張,即可啟動聲學碼表,水泥砝碼落到下方鐵架,發出聲響,便會停止聲學碼表,為避免過度靈敏,可參考下列設定。






以下為實驗流程與器材說明,部分器材請參閱前篇
1. 固定定滑輪:將定滑輪以虎鉗固定於桌邊。
2. 設置滑車:滑車後方夾上安全繩,留好長度,確保重錘下落著地後,滑車能拉住滑車。滑車前方所上羊眼圈,拉力繩兩端加上扣環以連接滑車與重錘,重錘端上方綁上一個六角螺絲

3.定滑輪正下方設置附鐵環鐵架,將螺絲放上,六角端在鐵環內,加上厚紙支撐,完成釋放裝置如上圖。


但此法砝碼部分容易掉灰,且最大問題在於紙杯敲擊鐵板音量太小,需要修改。


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