Tilraunaefni: Annað lögmál Newtons
Markmið tilraunarinnar: – Að kanna samband krafts og hröðun
– Rannsókn á tengslum massa og hröðunar
Verkfæri og efni: Teinar, aflgjafi, margstigs bjálki, kraftlestarkerfi, tímaritari, segulband, 50 gramma lóð (3), tengisnúrur.
Undirbúningsskref:
1. Setjið saman teinana, setjið upp tímaritara eins og sýnt er á myndinni.
2. Setjið hreyfibúnaðarvagninn hægra megin við tímaskráninguna. Setjið lóð ofan á hreyfibúnaðarvagninn.
3. Festið segulbandið við tímatökutækið og tengdu enda segulbandsins við gangvirkisvagninn.
4. Stilltu spennuna á 12 volt
5. Tengdu aflgjafann við aflgjafa og kveiktu á tímaskráningunni.
6. Stilltu tímaskráninguna til að virka rétt
Tilraunastig 1: Tengsl krafts og hröðunar
1. Setjið handriðið á borðflötinn.
2. Tengdu 50 gramma byrðina við kraftmikla lestina með þræði.
3. Kveiktu á tímaskráningunni
4. Slepptu byrðinni þannig að hún falli frjálslega og dragi kraftmikla lestina.
5. Slökkvið á tímaskráningunni þegar hreyfivagninn kemur neðst á hallandi fleti eða þegar farmurinn kemur á gólfið.
6. Fjarlægðu teipið af rafrásinni
7. Endurtakið tilraunina með 100 grömmum og 150 grömmum.
Gögn og gagnagreining 1:
Tímabil (t) = tímabil (T) = 1/f = 1/50Hz = 0,02 sekúndur
50 Hertz er PLN tíðnin.
Þyngd álags = 50 grömm = 0,05 kg
Þyngd byrðis (togkraftur) = (0,05 kg) (9,8 m/s) = 0,49 N
|
Tímabil (sekúndur) |
Fjarlægð (cm) |
Hraði (cm/sekúndu) |
Hröðun (cm/sekúndu)2) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
Meðaltal |
||||
1. Mældu fjarlægðina milli tveggja næstu punkta, færðu mælingarniðurstöðurnar inn í gagnatöfluna og greindu gögnin.
2. Reiknið hraðann með formúlunni v = s/t, færið niðurstöður útreikningsins inn í gagnatöfluna og greinið gögnin.
3. Reiknið út hröðunina með formúlunni a = v/t, færið niðurstöður útreikningsins inn í gagnatöfluna og greinið gögnin.
Þyngd álags = 100 grömm = 0,1 kg
Þyngd byrðis (togkraftur) = (0,1 kg) (9,8 m/s) = 0,98 N
|
Tímabil (sekúndur) |
Fjarlægð (cm) |
Hraði (cm/sekúndu) |
Hröðun (cm/sekúndu)2) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
Meðaltal |
||||
1. Mældu fjarlægðina milli tveggja næstu punkta, færðu mælingarniðurstöðurnar inn í gagnatöfluna og greindu gögnin.
2. Reiknið hraðann með formúlunni v = s/t, færið niðurstöður útreikningsins inn í gagnatöfluna og greinið gögnin.
3. Reiknið út hröðunina með formúlunni a = v/t, færið niðurstöður útreikningsins inn í gagnatöfluna og greinið gögnin.
Þyngd álags = 150 grömm = 0,15 kg
Þyngd byrðis (togkraftur) = (0,15 kg) (9,8 m/s) = 1,47 N
|
Tímabil (sekúndur) |
Fjarlægð (cm) |
Hraði (cm/sekúndu) |
Hröðun (cm/sekúndu)2) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
Meðaltal |
||||
1. Mældu fjarlægðina milli tveggja næstu punkta, færðu mælingarniðurstöðurnar inn í gagnatöfluna og greindu gögnin.
2. Reiknið hraðann með formúlunni v = s/t, færið niðurstöður útreikningsins inn í gagnatöfluna og greinið gögnin.
3. Reiknið út hröðunina með formúlunni a = v/t, færið niðurstöður útreikningsins inn í gagnatöfluna og greinið gögnin.
Tilraunastig 2: Tengsl milli massa og hröðunar
1. Setjið teininn á borðflöt. Bætið 50 gramma lóði ofan á kraftmikla lestina.
2. Tengdu 100 gramma byrðina við kraftmikla lestina með þræði.
3. Kveiktu á tímaskráningunni
4. Slepptu 100 gramma lóðinu þannig að það falli frjálslega og togi í kraftlestin.
5. Slökkvið á tímaskráningunni þegar hreyfivagninn kemur neðst á hallandi fleti eða þegar farmurinn kemur á gólfið.
6. Fjarlægðu teipið af rafrásinni
7. Endurtakið tilraunina með því að bæta 100 grömmum og 150 grömmum ofan á kraftvagninn.
Gögn og gagnagreining 1:
Tímabil (t) = tímabil (T) = 1/f = 1/50Hz = 0,02 sekúndur
50 Hertz er PLN tíðnin.
Þyngd álags = 50 grömm = 0,05 kg
|
Tímabil (sekúndur) |
Fjarlægð (cm) |
Hraði (cm/sekúndu) |
Hröðun (cm/sekúndu)2) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
Meðaltal |
||||
1. Mældu fjarlægðina milli tveggja næstu punkta, færðu mælingarniðurstöðurnar inn í gagnatöfluna og greindu gögnin.
2. Reiknið hraðann með formúlunni v = s/t, færið niðurstöður útreikningsins inn í gagnatöfluna og greinið gögnin.
3. Reiknið út hröðunina með formúlunni a = v/t, færið niðurstöður útreikningsins inn í gagnatöfluna og greinið gögnin.
Þyngd álags = 100 grömm = 0,1 kg
|
Tímabil (sekúndur) |
Fjarlægð (cm) |
Hraði (cm/sekúndu) |
Hröðun (cm/sekúndu)2) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
Meðaltal |
||||
1. Mældu fjarlægðina milli tveggja næstu punkta, færðu mælingarniðurstöðurnar inn í gagnatöfluna og greindu gögnin.
2. Reiknið hraðann með formúlunni v = s/t, færið niðurstöður útreikningsins inn í gagnatöfluna og greinið gögnin.
3. Reiknið út hröðunina með formúlunni a = v/t, færið niðurstöður útreikningsins inn í gagnatöfluna og greinið gögnin.
Þyngd álags = 150 grömm = 0,15 kg
|
Tímabil (sekúndur) |
Fjarlægð (cm) |
Hraði (cm/sekúndu) |
Hröðun (cm/sekúndu)2) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
Meðaltal |
||||
1. Mældu fjarlægðina milli tveggja næstu punkta, færðu mælingarniðurstöðurnar inn í gagnatöfluna og greindu gögnin.
2. Reiknið hraðann með formúlunni v = s/t, færið niðurstöður útreikningsins inn í gagnatöfluna og greinið gögnin.
3. Reiknið út hröðunina með formúlunni a = v/t, færið niðurstöður útreikningsins inn í gagnatöfluna og greinið gögnin.
Umræða:
1. Hvert er samband krafts og hröðunar, því meiri sem krafturinn er, því meiri er hröðunin?
2. Hvert er sambandið milli massa og hröðunar, því meiri sem massinn er, því meiri er hröðunin?
Niðurstaða
Segðu frá niðurstöðu þinni.
