Cyfarwyddiadau Arbrawf Cyfraith Hooke
Amcanion yr arbrawf:
– Ymchwilio i'r berthynas rhwng grym a chynnydd hyd sbring
– Penderfynu ar y cysonyn gwanwyn
Offer a Deunyddiau: Sbringiau, pwysau 50 gram (4), trybedd, pren mesur
Damcaniaeth sylfaenol:
Mae Cyfraith Hooke yn nodi bod maint y grym yn gymesur yn uniongyrchol â'r cynnydd yn hyd y gwanwyn. Po fwyaf yw'r grym sy'n gweithredu ar y gwanwyn, y mwyaf yw'r cynnydd yn hyd y gwanwyn. Mae cymhareb maint y grym i'r cynnydd yn hyd y gwanwyn yn gysonyn. Mae Cyfraith Hooke yn berthnasol pan nad yw'r grym yn fwy na therfyn elastigedd y gwanwyn. Cynigiwyd Cyfraith Hooke gan Robert Hooke (1635-1703).
Yn fathemategol, mynegir cyfraith Hooke drwy'r hafaliad: k = F / Δl. Lle: k = cysonyn y gwanwyn, F = grym, Δl = cynnydd yn hyd y gwanwyn.
Newton yw'r uned ryngwladol ar gyfer grym, metr yw'r uned ryngwladol ar gyfer hyd, felly Newton/metr (N/m) yw'r uned ryngwladol ar gyfer cysonyn y gwanwyn.
Camau Arbrofol:
1. Cydosodwch y tripod fel y dangosir yn y llun.
2. Crogwch sbring ar stondin ac yna atodwch bwysau 50 gram i ben gwaelod y sbring. Mesurwch hyd y sbring fel hyd y sbring 1 (l o ).
l 1 = ……… Centimetrau.
3. Crogwch lwyth 50 gram eto, yna mesurwch hyd y gwanwyn fel hyd y gwanwyn 2 (l 2 ).
w = 0,5 Newton
Δl = l 2 – l 1 =……… Centimetrau
k = w / Δl =………… N/cm
3. Crogwch lwyth 50 gram eto, yna mesurwch hyd y gwanwyn fel hyd y gwanwyn 3 (l 3 ).
w = 0,5 + 0,5 = 1 Newton
Δl = l 3 – l 1 = ………… Centimetrau
k = w / Δl =………… N/cm
4. Crogwch lwyth 50 gram eto, yna mesurwch hyd y gwanwyn fel hyd y gwanwyn 4 (l 4 ).
w = 0,5 + 0,5 + 0,5 = 1,5 Newton
Δl = l 4 – l 1 = ………… Centimetrau
k = w / Δl =………… N/cm
Data a Dadansoddi Data:
Mae tri chysonyn gwanwyn yn seiliedig ar ganlyniadau'r arbrawf blaenorol. Cyfrifwch y cysonyn gwanwyn cyfartalog:
k = (k + k + k): 3 = …………… N/cm
Lluniwch graff o'r berthynas rhwng disgyrchiant (w) a'r cynnydd yn hyd y gwanwyn (Δl)
Trafodaeth:
– Beth yw'r berthynas rhwng grym a'r cynnydd yn hyd y gwanwyn? Os yw'r grym yn fwy, a fydd y cynnydd yn hyd y gwanwyn yn fwy, yn gyson, neu'n llai?
– A yw cysonion y gwanwyn yr un peth? Os na, pam?
– Beth yw'r cysonyn gwanwyn cyfartalog a gafwyd trwy'r arbrawf?
Casgliad:
Nodwch eich casgliad.
