LABORATORIUM MECHANIKI EKSPERYMENTALNEJ
Wyznaczenie energii mechanicznej w ruchu płaskim 6
Arkusz sprawozdania
Imię i nazwisko
Data wykonywania
Uwagi
…………………………..
ćwiczenia
………………..
Rok grupa
Data oddania
…………………………..
sprawozdania
………………..
Data oceny
Ocena
………………..
1. Naszkicuj schematycznie stanowisko (tor i tarczę) oraz schemat blokowy toru pomiarowego 03/2009
Strona 1 z 6
2. Dokonaj odpowiednich pomiarów i zapisz wyniki w poniższej tabeli Masa tarczy
Promień tarczy
Promień osi na
[kg]
R [m]
której zamocowana
jest tarcza r [m]
3. Wyznacz analitycznie moment bezwładności tarczy Moment bezwładności
tarczy [kg m2]
4. Wybierz właściwe nastawy w programie sterującym kamerą. Nastawy te podawane są przez prowadzącego. Skrócony opis obsługi programu znajdziesz w instrukcji. Odpowiednie wybrane wartości wpisz w poniższą tabelę.
Ilość klatek na sekundę
Rozdzielczość
Ilość klatek rejestracji
(wpisać po dokonaniu
rejestracji)
5. Dokonaj rejestracji ruchu tarczy. Początkowo tarcza powinna być prawie nieruchoma. W programie analizującym ruch, zaznacz środek obrotu tarczy i wyznacz jego współrzędne w kolejnych fazach tego ruchu. Wpisz poniżej, ustalony w programie przelicznik. Zapisz arkusz z wynikami pomiarów w celu wykonania dalszych obliczeń.
Przelicznik
[mm/piksel]
6. Na podstawie otrzymanych danych wyznacz w arkuszu kalkulacyjnym składowe vx i vy prędkości oraz moduł prędkości vs. Dla vx i vy dokonaj odpowiednich uśrednień według zaleceń opisanych w instrukcji.
UWAGI
Program przyjmuje, że oś y jest skierowana w dół. Pamiętaj, aby przeliczyć współrzędne y przyjmując poziom odniesienia np. jako maksimum y. Podobnie możesz wyskalować położenie x tak, aby zaczynało się ono od zera, odejmując od każdego pomiaru wartość minimalną x.
Wszystkie wielkości przelicz na podstawowe jednostki SI.
W kolejnych kolumnach arkusza wyznacz: prędkość kątową tarczy (szpuli) w każdej z chwil czasowych, wygładzoną wartość położenia y, energię potencjalną względem przyjętego położenia odniesienia, energię kinetyczną tarczy w ruchu płaskim i energię mechaniczną.
Ostatecznie wyznacz zmiany energii mechanicznej (ΔEm – różnice dla poszczególnych chwil czasowych). Czy są one zawsze bliskie zeru? Jeśli nie, zastanów się dlaczego.
03/2009
Strona 2 z 6
7. Zilustruj wynik pomiaru. W tym celu narysuj wykres y(x) gdzie y i x są wartościami niewygładzonymi po uwzględnieniu zmiany kierunku osi y i sprowadzeniu początkowego x do zera.
Patrz uwagi w punkcie 6.
8. Narysuj na jednym wykresie przebiegi x(t) i y(t). Jak możesz scharakteryzować obserwowany ruch wzdłuż obu osi ?
03/2009
Strona 3 z 6
9. Narysuj przebieg vs(t) 10. Narysuj przebieg vs(x)
03/2009
Strona 4 z 6
11. Wyznacz teoretycznie prędkość vs we wskazanych przez prowadzącego punktach. W tym celu wypełnij poniższą tabelę. Porównaj wyniki z wartościami prędkości uzyskanej doświadczalnie w tych samych punktach.
x
Δh
vs teoretyczne
vs doświadczalne
12. Narysuj na jednym wykresie przebiegi Ep(t), Ek(t), Em(t) oraz linię poziomą Em(0).
03/2009
Strona 5 z 6
13. Na jednym wykresie narysuj wykres ΔEm (t) oraz teoretyczny przebieg tej zależności.
14. Podsumowanie i wnioski
We wnioskach odnieś się do punktów od 8 do 13
03/2009
Strona 6 z 6