ruch jednostajnie przyspieszony Rynna ruch jednostajnie przyspieszony

Cel doświadczenia Przeanalizowanie ruchu ciała na równi pochyłej oraz pokazanie ruchu jednostajnie przyspieszonego; Przeanalizowanie, jak mają się do siebie drogi przebyte w kolejnych sekundach ruchu jednostajnie przyspieszonego; Sprawdzenie zależności między szybkością a masą oraz szybkością a kątem nachylenia równi pochyłej.

Pomoce Potrzebne będą: dwa metalowe pręty o długości 1,1 m każdy; 2 kulki z przewodnika, 1 ping-pongowa ; taśma izolacyjna; obwód elektryczny (źródło napięcie stałego, żarówka); drewniana podpórka; plastikowa podpórka z wyskalowanymi kątami;

Przygotowanie Jeden z dwóch prętów pokrywamy taśmą izolacyjną, pozostawiając miejsca niepozaklejane w odstępach przypadających w odległościach mających się do siebie jak 1:3:5:7. Z prętów tych sporządzamy równię: ustawiamy je równolegle względem siebie i jednym końcem mocujemy do podpórki. Wyznaczmy kąt 0 stopni, oraz inne na plastikowej podstawce. Do prętów podpinamy wcześniej przygotowany obwód elektryczny.

Rurki metalowe łączymy w obwód elektryczny pokazany poniżej:

Jak to działa W wykonanym obwodzie pozaklejana szyna pełni rolę przerywacza: jeśli metalowa kulka będzie się znajdowała między rurkami w miejscu, gdzie jedna z nich jest zaklejona – obwód będzie przerywany, jeśli kulkę położymy między rurki w miejscu, gdzie obie są nie zaklejone – obwód będzie zamknięty, co zasygnalizuje zapalenie się żaróweczki.

Na przygotowaną konstrukcję należy położyć metalową kulkę i puścić ją Na przygotowaną konstrukcję należy położyć metalową kulkę i puścić ją. Kulka staczając się będzie włączała żarówkę w stałych odstępach czasu, co będzie oznaczało, że droga przebyta w kolejnych, równych odstępach czasu ma się do siebie jak kolejne liczby nieparzyste 1:3:5:7 a badany ruch jest ruchem jednostajnym prostoliniowym.

Zależność szybkości od masy kulki Kulka o większej masie Kulka o mniejszej masie 00:03.3 sekundy 00:03.4 sekundy Z wyników doświadczenia : t1 = t2 3.3s ~3.4s Czas ruchu kulek o różnych masach jest w granicach błędu pomiarowego jednakowy, czyli uzyskane szybkości też są jednakowe. Wynika to też z zasady zachowania energii mechanicznej: Ep = Ek m g h = ½ m v2 /: m g h = ½ v2 V2 = 2gh Czyli szybkość w ruchu jednostajnie przyspieszonym nie zależy od masy.

Zależność szybkości od kąta nachylenia Droga 1,15o 2,5o 3,4o 1 00:00.9s 00:00.7s 00:00.5s 1+3 00:02.1s 00:01.9s 00:01.3s 1+3+5 00:03.4s 00:02.8s 1+3+5+7 00:04.4s 00:03.7 Z wyników doświadczenia wynika, że odległości między kolejnymi odcinkami wynoszą ok. 1 sekundy. Błędy pomiarowe spowodowane są niedokładnością przyrządu (stopera), oraz czynnika ludzkiego. Mimo to, uda nam się wywnioskować, że szybkość w ruchu jednostajnie przyspieszonym zależy od kąta nachylenia równi pochyłej. v = at i s = ½ at2 czyli dla tego samego odcinak drogi: a = 2s/t2 v = at = 2s/t – jeżeli kulka ten sam odcinek drogi przebyła w krótszym czasie to znaczy , ze uzyskała większą szybkość.

Wnioski Na podstawie tego doświadczenia możemy stwierdzić, że w ruchu jednostajnie przyspieszonym: prędkość kulki rośnie jednostajnie z czasem, czyli przyrosty prędkości są wprost proporcjonalne do przyrostów czasu, tzn. w równych, dowolnie małych odstępach czasu przyrosty prędkości są jednakowe. drogi przebyte w kolejnych sekundach mają się do siebie, tak jak kolejne liczby nieparzyste (Δs1:Δs2:Δs3:Δs4…=1:3:5:7…). Szybkość w ruchu jednostajnie przyspieszonym na równi pochyłej nie zależy od masy kulki; Szybkość w ruchu jednostajnie przyspieszonym zależy od kąta nachylenia równi pochyłej. Im kąt nachylenia większy tym większą szybkość uzyskuje kulka.

wykonali: Michał Kaczmarczyk Aleksandra Rybak Koniec wykonali: Michał Kaczmarczyk Aleksandra Rybak