De link tussen massa en de afstand die een bal aflegt wanneer deze van een helling wordt losgelaten, onthult een belangrijk feit over zwaartekracht en hoe het werkt. Het project is een geweldige manier om het verband tussen zwaartekracht en massa te illustreren en kan in een klaslokaal of thuis worden opgezet. Rollende ballen van verschillende massa's langs een verhoogde helling onthullen het effect van massa op de afgelegde afstand. Dit eenvoudige project biedt ook een nuttige inleiding bij het ontwerpen van wetenschappelijke experimenten, dus de variabele die u overweegt, is de enige die de resultaten beïnvloedt. Als u op zoek bent naar een verhelderend en toch eenvoudig wetenschappelijk project, is het onderzoeken van het effect van massa op de afstand die een bal aflegt een fantastische keuze.
Stap 1: Stel het experiment in

Stel het experiment in door één kant van je helling oprijzend. Snijd je inpakpapierbuis in de lengte doormidden met je schaar om een lange U-vormige baan voor je ballen te maken. Stapel je studieboeken (of plaats je andere object) op de plek die je hebt gekozen voor het begin van je oprit. Zorg voor voldoende ruimte voor de oprit zodat de ballen kunnen rollen en tot stilstand komen.

Als u niet veel ruimte heeft, kunt u een kopje of een kleine kartonnen doos plaatsen aan de voet van de helling, met de opening naar de helling toe, zodat deze de bal vangt nadat deze naar beneden rolt. De beker of doos verkleint de afgelegde afstand aanzienlijk, maar de bal zal deze nog steeds verplaatsen. U kunt ook de hoogte van uw helling verminderen om de reisafstand te verkleinen.

Tot slot moet u de afstand meten die de bal aflegt. De eenvoudigste manier om dit te doen is met meetlint. U kunt eenvoudig wachten tot de bal (of kop /doos) stopt en vervolgens de afstand meten vanaf de onderkant van de oprit naar de laatste rustplaats. Als alternatief kunt u een meterliniaal gebruiken om een reeks van 1 meter te markeren vanaf de basis van de helling en later een preciezere meting uitvoeren met de liniaal en uw bestaande markeringen.
Stap 2: Meet de massa van je ballen

Meet de massa van je ballen om je resultaten te interpreteren. Het is cruciaal dat je een set ballen (drie of meer) hebt met verschillende massa's. Als je dit niet precies kunt doen, is het belangrijkste dat je ze kunt rangschikken van licht naar zwaar, maar als je een keukenweegschaal hebt, meet je hun precieze massa en noteer je ze.
Stap 3 : Noteer uw metingen

Rol elke bal meerdere keren de helling af en noteer hoe ver hij zich vanaf de basis van de helling verplaatst. Het nemen van drie of meer metingen van elk levert een betrouwbaarder resultaat op. Voer uw metingen zo nauwkeurig mogelijk uit, maar elke test meerdere keren herhalen zal de impact van eventuele fouten helpen minimaliseren. Tel voor elke bal de afzonderlijke metingen bij elkaar op en deel door het aantal metingen om het gemiddelde te vinden. Doorloop dit proces voor elk van uw ballen en noteer de regels in een notitieboek.
Stap 4: Uw resultaten interpreteren

De resultaten moeten aantonen dat de zwaarste bal het verst reist voordat hij stopt. Dit komt omdat de zwaartekracht afhankelijk is van de massa van het object dat wordt getrokken. Zwaartekracht trekt de ballen de helling op en de zwaartekracht is groter op objecten met een grotere massa. De extra kracht op de grotere bal betekent dat deze meer energie heeft wanneer deze de bodem van de helling bereikt en daardoor meer beweegt voordat hij stopt.

De wrijvingskracht (tussen de bal en de grond) vertraagt uiteindelijk de bal tot stilstand. Wrijving hangt ook af van de massa van het object, maar het verband tussen massa en versnelling dat wordt aangetoond door de tweede wet van Newton betekent ook dat er meer kracht nodig is om een groter object te vertragen. Zorg ervoor dat je identieke ballen gebruikt (op alle mogelijke manieren) en laat ze van dezelfde hoogte los. Zorg er ook voor dat ze tijdens hun reis op hetzelfde materiaal rollen, en deze effecten zouden moeten verdwijnen. Een object dat twee keer zo zwaar is, zou ongeveer twee keer zo ver moeten rollen voordat het stopt.

Daarom is een goed experimenteel ontwerp belangrijk omdat andere verschillen tussen tests van invloed kunnen zijn op uw resultaten. In het ideale geval is het enige verschil tussen uw tests de massa van de bal