Opracowała grupa uczniów koła fizycznego „Fizykomania” z Gimnazjum nr 8 w Łodzi WYZNACZANIE WARTOŚCI PRZYSPIESZENIA ZIEMSKIEGO SWOBODNIE SPADAJĄCEJ PIŁECZKI.

Prezentacja na temat: "Opracowała grupa uczniów koła fizycznego „Fizykomania” z Gimnazjum nr 8 w Łodzi WYZNACZANIE WARTOŚCI PRZYSPIESZENIA ZIEMSKIEGO SWOBODNIE SPADAJĄCEJ PIŁECZKI."— Zapis prezentacji:

1 Opracowała grupa uczniów koła fizycznego „Fizykomania” z Gimnazjum nr 8 w Łodzi WYZNACZANIE WARTOŚCI PRZYSPIESZENIA ZIEMSKIEGO SWOBODNIE SPADAJĄCEJ PIŁECZKI TENISOWEJ KONKURS PTF 2016 Emilia Agajew, Daria Domasat, Karolina Wachta, Antoni Boryna, Michał Malarski, Janek Szadkowski

2 METODA POMIAROWA Polega na wyznaczeniu przyspieszenia spadającej z określonej wysokości piłeczki tenisowej poprzez wyznaczenie wysokości spadku i czasu spadania tego przedmiotu. g=2h/t 2 Miejscem pomiaru jest boisko szkolne. Pomiaru czasu dokonuje obserwator w pozycji leżącej oddalonej o kilkadziesiąt metrów od osoby wyrzucającej piłkę pionowo do góry (około 20m). Między obserwatorem a osobą wyrzucającą piłkę znajduje się w odległości kilku metrów (około 3m), trzecia osoba zasłaniająca pole widzenia. Pomiar czasu (start) spadania piłki rozpoczyna się w momencie pojawienia się obiektu tuż nad głową osoby zasłaniającej. Koniec pomiaru czasu spadania (stop) następuje na odgłos uderzenia piłki o podłoże.

3 UŻYTE PRZYRZĄDY - piłeczka do tenisa ziemnego - stoper w telefonie komórkowym wyzwalany ręcznie - miarka o długości 5m

4 POMIAR WYSOKOŚCI SPADANIA Miejscem pomiarów było boisko szkolne. Wysokość z której spadała podrzucona w górę piłka była wyznaczona z twierdzenia Talesa. Poniższy rysunek przedstawia układ geometryczny pomiarów. Odległości a,h,l były mierzone miarką o długości 5m. Oszacowane niepewności pomiarów długości podane są na rysunku. Wysokość H była wyznaczona z twierdzenia Talesa H - wysokość spadku piłki l – odległość osoby rzucającej piłkę od obserwatora h - wysokość osoby zasłaniającej a - odległość obserwatora od osoby zasłaniającej H=h*l/a H śr =1,87m*20,4m/3,5m=10,9m

5 POMIAR WYSOKOŚCI SPADANIA H śr =1,87m*20,4m/3,5m=10,9m H max =1,92m*20,5m/3,45m=11,4m H min =1,82m*20,3m/3,55m=10,4m ΔH 1 = H max – H śr = 11,4m-10,9m=0,5m ΔH 2 = H śr -H min = 10,9m-10,4m=0,5m H= 10,61m± 0,5m Niepewność względna pomiaru wysokości ΔH/ H śr * 100%= 0,5m/10,4*100%= 4,8% H= 10,61m± 4,8%

6 POMIAR CZASU SPADANIA PIŁKI Pomiar czasu spadku piłki z wysokości H wykonywał obserwator w pozycji leżącej w odległości 20,4m od osoby podrzucającej piłkę pionowo do góry. Między obserwatorem a osobą wyrzucającą piłkę znajdowała się w odległości 3,5m trzecia osoba zasłaniająca pole widzenia obserwatora. Pomiar czasu (start) spadania piłki rozpoczynał się w momencie pojawienia się obiektu tuż nad głową osoby zasłaniającej. Koniec pomiaru czasu spadania (stop) następował na odgłos uderzenia piłki o podłoże. Z pośród kilkuset prób wyrzutów piłki, wybrano tylko te przypadki, w których piłka wzniosła się tuż nad głowę osoby zasłaniającej pole widzenia. Wyniki pomiarów umieszczono w tabeli na następnym slajdzie. Uwzględniono poprawkę na skończoną prędkość dźwięku w powietrzu 20m/330m/s=0,06s. Czas reakcji mierzącego został pominięty ze względu na to, że trzeba byłoby go dodać przy rozpoczęciu pomiaru czasu, ale z kolei odjąć przy zakończeniu pomiaru.

7 Lp.t sp [s] t sp -0,06s Lp.t sp [s] t sp -0,06s Lp.t sp [s] t sp -0,06s 1. 1,91 1,85 11.1,391,33 21.1,681,62 2. 1,801,7412.1,721,66 22.1,711,65 3. 1,481,4213.1,501,44 23.1,621,56 4. 1,621,5614.1,731,67 24.1,701,64 5. 1,911,8515.1,901,84 25.1,611,55 6.1,641,58 16.1,621,5626.1,501,44 7.1,601,54 17.1,801,7427.1,591,53 8.1,721,66 18.1,501,4428.1,691,63 9.1,681,62 19.1,671,6129.1,681,62 10.1,641,58 20.1,701,6430.1,811,75 t śr = 1,61 WYNIKI POMIARU CZASU SPADANIA PIŁKI

8 POMIAR CZASU SPADANIA PIŁKI Δt 1 =t max -t śr =1,85s – 1,61s= 0,24s Δt 2 =t śr -t min = 1,61s – 1,33s = 0,28s Δt= 0,28s t=1,61s±0,28s Niepewność względna pomiaru czasu Δt/t śr *100%= 0,28/1,61*100%= 17,39% t=1,61s±17,4%

9 WYZNACZENIE PRZYSPIESZENIA ZIEMSKIEGO g=2h/t 2 g śr = 2h/t śr 2 = 2*10,9m/(1,61s) 2 = 21,8m/2,59s 2 = 8,42 m/s 2 Niepewność względna pomiaru przyspieszenia Δg/g śr = ΔH/H śr + Δt/t śr = 4,8% + 17,4% = 22,2% Ostateczny wynik naszych zmagań g śr = 8,42 m/s 2 ± 22%

10 WYZNACZENIE PRZYSPIESZENIA ZIEMSKIEGO Osiągnięty przez naszą grupę wynik nie jest zbyt dokładny ze względu na dość prymitywne metody pomiaru czasu i wysokości. Nie mieliśmy innego pomysłu, ale tak naprawdę to nie wynik się liczy lecz dużo zabawy i przyjemności jaką mieliśmy w trakcie realizowania tego eksperymentu. Dziękujemy za uwagę. Grupa fizykomaniaków z G8.