Nr ćwiczenia 109 |
Data 5.05.2011 |
Imię i Nazwisko Iwona Owczarzak Jan Pawłowski |
Wydział Technologii Chemicznej |
Semestr II |
Grupa 6 |
Prowadzący: dr Mirosława Bertrandt
|
przygotowanie |
wykonanie |
ocena |
Temat: Badanie ruchu jednostajnie przyspieszonego za pomocą komputerowego zestawu pomiarowego
1.Wstęp teoretyczny
Spadek swobodny
Na każde ciało znajdujące się w polu grawitacyjnym Ziemi działa siła w kierunku środka Ziemi. Siła ta nazywa się siłą ciężkości, a jej wartość jest określona prawem powszechnej grawitacji: (01)
G - stała grawitacyjna, m - masa ciała, M - masa Ziemi, R - odl. od środka Ziemi
Tą samą siłę można wyrazić za pomocą wzoru: (02)
g - przyśpieszenie ziemskie
Porównując wyrażenia, widzimy że przyśpieszenie ziemskie można wyrazić wzorem: (03)
Porównując wyrażenia, widzimy że przyśpieszenie ziemskie można wyrazić wzorem: (03)
Wynika z niego, że przyśpieszenie ziemskie nie jest stałe, lecz zmienia się ono wraz z odległością os środka Ziemi.
Równia pochyła
Na układ wózek-obciążnik umieszczony na równi pochyłej działa szereg sił:
F - siła zsuwająca
S - siła naprężenia nici
B = T+S - suma siły tarcia i naprężenia nici
N - siła nacisku
mg - siła ciężkości
Siłę tarcia, która spowalnia ruch wózka po równi, można ostatecznie wyznaczyć ze wzoru: (04)
m - masa wózka, m1 - masa obciążnika, a - przyśpieszenie wózka, α - kąt nachylenia
2. Pomiary i obliczenia:
Spadek swobodny:
Lp. |
|
|
1. |
9,54384 |
9,756 |
2. |
9,78909 |
|
3. |
9,81900 |
|
4. |
9,94824 |
|
5. |
9,65051 |
|
6. |
9,87389 |
|
7. |
9,78141 |
|
8. |
9,77499 |
|
9. |
9,80249 |
|
10. |
9,58029 |
|
Równia pochyła:
Lp. |
Masa wózka [g] |
|
|
1. |
354 |
0,57713 |
0,5727 |
2. |
|
0,56788 |
|
3. |
|
0,573048 |
|
4. |
364 |
0,63725 |
0,651 |
5. |
|
0,65711 |
|
6. |
|
0,65902 |
|
7. |
384 |
0,721602 |
0,763 |
8. |
|
0,76117 |
|
9. |
|
0,805146 |
|
10. |
404 |
0,86584 |
0,8739 |
11. |
|
0,870541 |
|
12. |
|
0,88531 |
|
13. |
454 |
1,909844 |
1,08 |
14. |
|
1,06649 |
|
15. |
|
1,070993 |
|
Obliczenia zostały wykonane w programie StatS.
3. Wnioski:
Wyznaczona wartość przyspieszenia ziemskiego wynosi: (9,756
0,041)
. Jest ona zbliżona do rzeczywistej, uśrednionej wartości literaturowej (9,81
).
Na równi pochyłej wartość przyspieszenia wzrasta wraz ze zwiększającą się masą wózka.