DOŚWIADCZENIE:
BADANIE RUCHU JEDNOSTAJNIE PRZYSPIESZONEGO
Cele:
Celem doświadczenia jest sprawdzenie zależności:
•v = f(t)
•a = f(t)
•s = f(t)
w ruchu jednostajnie przyspieszonym. gdy prędkość początkowa jest równa 0.
Przyrządy:
wózek na torze powietrznym, stoper
Przebieg:
Na torze powietrznym odmierzamy odcinki co 20cm. Tor kładziemy na stole pod niewielkim kątem (można podłożyć np. książkę)
Mierzymy czas pokonywania przez wózek kolejnych odcinków 20cm, 40cm, 60cm itd… Każdy pomiar powtarzamy pięć razy. Wyniki zapisujemy w tabeli uzupełniając kolejne rubryki:
s [m] | Δ s [m] | t1 [s] | t2 [s] | t3 [s] | t4 [s] | t5 [s] | tśr [s] | Δ t [s] | v [m/s] | Δv [m/s] | a [m/s2] | Δ a [m/s2] |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 0,01 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0,01 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0,2 | 0,01 | 2,1 | 2,1 | 2,09 | 2,1 | 2,1 | 2,098 | 0,01 | 0,2 | 0,01 | 0,091 | 0,01 |
0,4 | 0,01 | 3 | 2,9 | 2,93 | 3,03 | 2,8 | 2,932 | 0,01 | 0,27 | 0,01 | 0,093 | 0,01 |
0,6 | 0,01 | 3,8 | 3,7 | 3,84 | 3,8 | 3,8 | 3,788 | 0,01 | 0,32 | 0,01 | 0,084 | 0,01 |
0,8 | 0,01 | 4,28 | 4,4 | 4,56 | 4,65 | 4,66 | 4,51 | 0,01 | 0,35 | 0,01 | 0,079 | 0,01 |
1 | 0,01 | 5,17 | 5,21 | 5,15 | 5,3 | 4,9 | 5,146 | 0,01 | 0,39 | 0,01 | 0,076 | 0,01 |
1,2 | 0,01 | 5,44 | 5,4 | 5,41 | 5 | 5,3 | 5,31 | 0,01 | 0,45 | 0,01 | 0,085 | 0,01 |
1,4 | 0,01 | 5,85 | 6 | 5,91 | 6,04 | 5,8 | 5,92 | 0,01 | 0,47 | 0,01 | 0,080 | 0,01 |
1,6 | 0,01 | 6,59 | 6,6 | 6,52 | 6,05 | 6,5 | 6,452 | 0,01 | 0,05 | 0,01 | 0,077 | 0,01 |
Analiza i interpretacja wyników:
Na podstawie danych z tabeli sporządzamy wykresy zależności drogi, prędkości i przyspieszenia od czasu. Ponieważ pomiary nie są dokładne, zaznaczamy najpierw punkty na wykresie, a następnie prowadzimy odpowiednio linię prostą lub krzywą.
Wnioski:
• Prędkość wózka rośnie jednostajnie z czasem (v ~ t).
• Wózek porusza się ze stałym przyspieszeniem a = constans. Jest to ruch jednostajnie przyspieszony.
• Droga w ruchu jednostajnie przyspieszonym jest wprost proporcjonalna do kwadratu czasu (s~t2).