109, Politechnika Poznańska ZiIP, II semestr, Fizyka, laborki fiza, Laborki, laborki fiza, Fizyka - Laboratoria, Fizyka, Fizyka Laborki (od Czecha)


nr ćw.

109

data

23.V

Krzysztof Kubicki

Wydział

Elektryczny

Semestr

II

grupa

E-10

prowadzący mgr inż. Krzysztof Trybuś

przygotowanie

wykonanie

ocena końcowa

BADANIE RUCHU JEDNOSTAJNIE ZMIENNEGO.

Prędkość tego ciała możemy wyliczyć korzystając z prostej zależności:

0x01 graphic
=0x01 graphic

gdzie: 0x01 graphic
- prędkość

Δt - czas

Δs - droga przebyta w czasie Δt

Tak zdefiniowaną prędkość nazywamy prędkością średnią.

Należy także wziąć pod uwagę przypadki gdy ciało porusza się ze zmienną prędkością. Wówczas należy wyliczać prędkość chwilową tego ciała, czyli prędkość jaką posiada to ciało w czasie Δt0x01 graphic
0. Aby wyliczyć prędkość chwilową danego ciała należy skorzystać z następującej zależności:

v=0x01 graphic
0x01 graphic
=0x01 graphic

Widzimy więc, że prędkość chwilowa jest to pochodna drogi względem czasu.

Przyspieszenie.

Przyspieszeniem nazywamy przyrost prędkości w czasie wyrażający się wzorem:

0x01 graphic
=0x01 graphic

Natomiast przyspieszeniem chwilowym nazywamy pochodną prędkości względem czasu i wyrażamy wzorem:

a=0x01 graphic

Wiedząc, że prędkość chwilowa to pochodna drogi względem czasu możemy zdefiniować przyspieszenie jako drugą pochodną drogi względem czasu.

Równanie ruchu jednostajnie zmiennego.

Ruchem jednostajnie zmiennym nazywamy taki rodzaj ruchu, w którym przyspieszenie jest stałe.

Ruch jednostajnie zmienny możemy podzielić na ruch jednostajnie opóźniony, czyli taki w którym przyspieszenie jest stałe i mniejsze od zera, oraz ruch jednostajnie przyspieszony, czyli ruch jednostajnie zmienny, w którym przyspieszeni jest przybiera wartość dodatnią.

Poniżej znajdują się wzory stosowane przy obliczaniu wielkości charakteryzujących ten ruch.

Prędkość: v=v0+at

Droga: s=v0t+0x01 graphic
at2

Przyspieszenie: a=const.

I. POMIAR PRZYSPIESZENIA ZIEMSKIEGO.

Lp.

Przyspieszenie ziemskie

g 0x01 graphic

Błąd pomiaru

0x01 graphic
0x01 graphic

1

9,79

0,075

2

9,99

0,12

3

9,39

0,77

4

9,89

0,72

5

9,93

0,08

6

10,08

0,95

7

9,63

0,6

8

9,48

0,98

9

9,76

0,51

10

9,63

1,21

Wartość średnia 0x01 graphic
dla powyższych pomiarów :

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

, ostatecznie:

g=9,760x01 graphic
0,22 0x01 graphic

DYSKUSJA BŁĘDÓW :

Podczas wykonywania ćwiczenia zauważyłem, że drabinka nie zawsze w czasie lotu spadała pionowo. Zdarzało się, że przekrzywiała się co powodowało błędne wyniki. Możliwe jest także, że podczas upuszczania drabinki nadałem jej przyspieszenie, lecz jest to raczej mało prawdopodobne.

Porównując mój wynik g=9,760x01 graphic
0,22 0x01 graphic
, z tablicowym g=9,81 0x01 graphic
łatwo zauważyć, że jest on bardzo przybliżony.

  1. BADANIE RUCHU JEDNOSTAJNIE ZMIENNEGO.

Lp.

m0x01 graphic
[kg]

m0x01 graphic
[kg]

m= m0x01 graphic
+ m0x01 graphic
[kg]

m0x01 graphic
[kg]

0x01 graphic
[0x01 graphic
]

V=v0x01 graphic
+at 0x01 graphic

a 0x01 graphic

v0x01 graphic
0x01 graphic

1.

0,35

0

0,35

0,1

20

0,26

-0,2

2.

0,35

0,05

0,4

0,1

20

0,59

-0,4

3.

0,35

0,1

0,45

0,1

20

0,95

-1,07

4.

0,35

0,15

0,5

0,1

20

1,13

-1,32

5.

0,35

0,2

0,55

0,1

20

1,35

-1,17

6.

0,35

0

0,35

0,1

25

0,84

-0,44

7.

0,35

0,05

0,4

0,1

25

1,04

-0,08

8.

0,35

0,1

0,45

0,1

25

1,35

-1,65

9.

0,35

0,15

0,5

0,1

25

1,63

-1,6

10.

0,35

0,2

0,55

0,1

25

1,9

-2,27

Wyprowadzenia wzorów

0x01 graphic
- współczynnik tarcia kinetycznego

0x01 graphic

T=?

Dane mamy przyspieszenie. Pomijamy tarcie i poślizg nici o krążek oraz moment bezwładności krążka bo masa krążka jest dużo mniejsza od m0x01 graphic
czy m.

0x01 graphic
- wypadkowa siła, która działa na wózek i m

0x01 graphic

0x01 graphic
- wypadkowa siła która działa na 0x01 graphic

0x01 graphic

0x08 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

Obliczenia.

0x01 graphic

Lp.

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
[N]

0x01 graphic

[N]

0x01 graphic

0x01 graphic

1.

0,076

0,055

3,43

0,077

45,13

0,016

2.

0,065

0,066

2,94

0,088

45,23

0,023

3.

0,0056

0,077

2,45

0,099

43,75

0,031

4.

0,018

0,088

1,96

0,11

10,89

0,045

5.

0,014

0,099

1,47

0,12

10,5

0,068

6.

0,091

0,055

3,43

0,077

37,69

0,017

7.

0,157

0,066

2,94

0,088

18,73

0,024

8.

0,141

0,077

2,46

0,099

17,45

0,034

9.

0,113

0,088

1,96

0,11

17,36

0,048

10.

0,063

0,099

1,47

0,12

23,33

0,074

0x01 graphic

Po odrzuceniu najbardziej odbiegających wyników obliczyłem średnią arytmetyczną i odchylenie standardowe.

0x01 graphic
; 0x01 graphic

0x01 graphic

Wynik ostateczny:

0x01 graphic

WNIOSKI

W trakcie obliczeń zauważyłem spore różnice wyników. Po zastanowieniu się nad powodem wystąpienia błędów, znalazłem następujące powody ich występowania:

  1. W obliczeniach zaniedbaliśmy ruch bloczka, tarcie nici o bloczek

  2. Wózek nie poruszał się idealnie równolegle do krawędzi deski.

  3. W trakcie ruchu wózka ciężarek wiszący na nitce wykonywał ruch wokół własnej osi, a także delikatny ruch wahadłowy.



Wyszukiwarka