Téma experimentu: Druhý Newtonov zákon
Cieľ experimentu: – Preskúmať vzťah medzi silou a zrýchlením
– Skúmanie vzťahu medzi hmotnosťou a zrýchlením
Náradie a materiál: Koľajnice, zdroj napájania, viacúrovňový nosník, dynamický vlak, záznamník času, páska, 50-gramové závažia (3), spojovacie káble.
Kroky prípravy:
1. Zostavte koľajnice a nainštalujte záznamník času podľa obrázka.
2. Umiestnite dynamický vozík napravo od záznamníka času. Na vrch dynamického vozíka položte závažie.
3. Pripojte pásku k záznamníku času a koniec pásky pripojte k dynamickému vozíku.
4. Nastavte napájacie napätie na 12 voltov
5. Pripojte zdroj napájania k zdroju napájania a zapnite záznamník času.
6. Nastavte záznamník času tak, aby správne fungoval
Experimentálny krok 1: Vzťah medzi silou a zrýchlením
1. Položte koľajnicu na povrch stola.
2. Pripojte 50-gramovú záťaž k dynamickému vlaku pomocou nite.
3. Zapnite záznamník času
4. Uvoľnite bremeno tak, aby voľne padlo a ťahalo dynamický vlak.
5. Vypnite záznamník času, keď dynamický vozík dorazí na spodok naklonenej roviny alebo keď náklad dorazí na podlahu.
6. Odstráňte pásku z obvodu
7. Experiment zopakujte so záťažou 100 gramov a 150 gramov.
Dáta a analýza dát 1:
Časový interval (t) = perióda (T) = 1/f = 1/50Hz = 0,02 sekundy
Frekvencia PLN je 50 hertzov.
Hmotnosť záťaže = 50 gramov = 0,05 kg
Hmotnosť záťaže (ťahová sila) = (0,05 kg)(9,8 m/s) = 0,49 N
|
Časový interval (sekundy) |
Vzdialenosť (cm) |
Rýchlosť (cm/sekundu) |
Zrýchlenie (cm/ sekundu² ) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
Priemerný |
||||
1. Zmerajte vzdialenosť medzi dvoma najbližšími bodmi, zadajte výsledky merania do tabuľky údajov a analyzujte údaje.
2. Vypočítajte rýchlosť pomocou vzorca v = s/t, výsledky výpočtu zadajte do tabuľky s údajmi a analyzujte údaje.
3. Vypočítajte zrýchlenie pomocou vzorca a = v/t, výsledky výpočtu zadajte do tabuľky s údajmi a analyzujte údaje.
Hmotnosť záťaže = 100 gramov = 0,1 kg
Hmotnosť záťaže (ťahová sila) = (0,1 kg)(9,8 m/s) = 0,98 N
|
Časový interval (sekundy) |
Vzdialenosť (cm) |
Rýchlosť (cm/sekundu) |
Zrýchlenie (cm/ sekundu² ) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
Priemerný |
||||
1. Zmerajte vzdialenosť medzi dvoma najbližšími bodmi, zadajte výsledky merania do tabuľky údajov a analyzujte údaje.
2. Vypočítajte rýchlosť pomocou vzorca v = s/t, výsledky výpočtu zadajte do tabuľky s údajmi a analyzujte údaje.
3. Vypočítajte zrýchlenie pomocou vzorca a = v/t, výsledky výpočtu zadajte do tabuľky s údajmi a analyzujte údaje.
Hmotnosť záťaže = 150 gramov = 0,15 kg
Hmotnosť záťaže (ťahová sila) = (0,15 kg)(9,8 m/s) = 1,47 N
|
Časový interval (sekundy) |
Vzdialenosť (cm) |
Rýchlosť (cm/sekundu) |
Zrýchlenie (cm/ sekundu² ) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
Priemerný |
||||
1. Zmerajte vzdialenosť medzi dvoma najbližšími bodmi, zadajte výsledky merania do tabuľky údajov a analyzujte údaje.
2. Vypočítajte rýchlosť pomocou vzorca v = s/t, výsledky výpočtu zadajte do tabuľky s údajmi a analyzujte údaje.
3. Vypočítajte zrýchlenie pomocou vzorca a = v/t, výsledky výpočtu zadajte do tabuľky s údajmi a analyzujte údaje.
Experimentálny krok 2: Vzťah medzi hmotnosťou a zrýchlením
1. Položte koľajnicu na stôl. Na vrch dynamického vlaku pridajte závažie s hmotnosťou 50 gramov.
2. Pripojte 100-gramovú záťaž k dynamickému vlaku pomocou nite.
3. Zapnite záznamník času
4. Uvoľnite 100-gramové závažie tak, aby voľne padlo a potiahlo dynamický vláčik.
5. Vypnite záznamník času, keď dynamický vozík dorazí na spodok naklonenej roviny alebo keď náklad dorazí na podlahu.
6. Odstráňte pásku z obvodu
7. Experiment zopakujte pridaním záťaže 100 gramov a 150 gramov na vrch dynamického vozíka.
Dáta a analýza dát 1:
Časový interval (t) = perióda (T) = 1/f = 1/50Hz = 0,02 sekundy
Frekvencia PLN je 50 hertzov.
Hmotnosť záťaže = 50 gramov = 0,05 kg
|
Časový interval (sekundy) |
Vzdialenosť (cm) |
Rýchlosť (cm/sekundu) |
Zrýchlenie (cm/ sekundu² ) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
Priemerný |
||||
1. Zmerajte vzdialenosť medzi dvoma najbližšími bodmi, zadajte výsledky merania do tabuľky údajov a analyzujte údaje.
2. Vypočítajte rýchlosť pomocou vzorca v = s/t, výsledky výpočtu zadajte do tabuľky s údajmi a analyzujte údaje.
3. Vypočítajte zrýchlenie pomocou vzorca a = v/t, výsledky výpočtu zadajte do tabuľky s údajmi a analyzujte údaje.
Hmotnosť záťaže = 100 gramov = 0,1 kg
|
Časový interval (sekundy) |
Vzdialenosť (cm) |
Rýchlosť (cm/sekundu) |
Zrýchlenie (cm/ sekundu² ) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
Priemerný |
||||
1. Zmerajte vzdialenosť medzi dvoma najbližšími bodmi, zadajte výsledky merania do tabuľky údajov a analyzujte údaje.
2. Vypočítajte rýchlosť pomocou vzorca v = s/t, výsledky výpočtu zadajte do tabuľky s údajmi a analyzujte údaje.
3. Vypočítajte zrýchlenie pomocou vzorca a = v/t, výsledky výpočtu zadajte do tabuľky s údajmi a analyzujte údaje.
Hmotnosť záťaže = 150 gramov = 0,15 kg
|
Časový interval (sekundy) |
Vzdialenosť (cm) |
Rýchlosť (cm/sekundu) |
Zrýchlenie (cm/ sekundu² ) |
|
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
0,02 |
||||
|
Priemerný |
||||
1. Zmerajte vzdialenosť medzi dvoma najbližšími bodmi, zadajte výsledky merania do tabuľky údajov a analyzujte údaje.
2. Vypočítajte rýchlosť pomocou vzorca v = s/t, výsledky výpočtu zadajte do tabuľky s údajmi a analyzujte údaje.
3. Vypočítajte zrýchlenie pomocou vzorca a = v/t, výsledky výpočtu zadajte do tabuľky s údajmi a analyzujte údaje.
Diskusia:
1. Aký je vzťah medzi silou a zrýchlením, čím väčšia sila, tým väčšie zrýchlenie?
2. Aký je vzťah medzi hmotnosťou a zrýchlením, čím väčšia hmotnosť, tým väčšie zrýchlenie?
Záver
Uveďte svoj záver.
