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