为了体会向心力大小与哪些因素有关,小张同学进行了如下实验:如图甲所示,绳子的一端拴一个小沙袋,绳上打上绳结A、B,绳结A、B离小沙袋的距离分别为L、2L。如图乙所示,小张同学将手举过头顶,进行了四次操作,同时另一位同学用秒表计时。实验中沙袋所受向心力近似等于手通过绳对沙袋的拉力。
操作1:手握绳结A,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动1周,体会此时绳子拉力的大小。
操作2:手握绳结B,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动1周,体会此时绳子拉力的大小。
操作3:手握绳结A,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动2周,体会此时绳子拉力的大小。
操作4:手握绳结A,增大沙袋的质量到原来的2倍,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动1周,体会此时绳子拉力的大小。