 | Pobierz cały dokument 01.rownia.1.studia.informatyka.politechnika.doc Rozmiar 407 KB |
Równia pochyła
1. Cel eksperymentu
Wyznaczenie rozkładu przyspieszenia wózka zjeżdżającego po równi pochyłej, dla różnych wartości kąta nachylenia bieżni względem poziomu.
2. Wiadomości teoretyczne
W celu obliczenia przyspieszenia masy Mw zsuwającej się po płaszczyźnie nachylonej do poziomu pod kątem α, to musimy uwzględniać trzy siły działające na ciało:
Siła ciężkości Mw g skierowana w dół;
Siła nacisku N = Mw cosα ciała na płaszczyznę skierowana w dół pod kątem α do pionu;
Siła tarcia T przeciwstawiająca się ruchowi ciała w dół po równi.
Rozkładając siłę Mw⋅g na kierunki prostopadły i równoległy do równi możemy wyznaczyć siłę nacisku N ciała na równię oraz siłę ściągającą Fs. Składowa N jest niezbędna do określenia wielkości siły tarcia jeśli znany jest współczynnik tarcia μk. Trzy siły, dodane wektorowo, wskazują siłę wypadkową Fwyp która powoduje ruch ze stałym przyśpieszeniem a:
, 
.
Jeżeli ciało porusza się po równi pochyłej bez tarcia (praktycznie rzecz biorąc można to zrealizować w przypadku toczenia się ciała - wózka) to przyspieszenie ciała zależy tylko od kąta nachylenia równi:
.
W przypadku niniejszego ćwiczenia, gdy siła tarcia T jest siłą naciągu linki można otrzymać:
,
gdzie: Mw, M, m - masy wózka, obciążnika, bloczka; α - kąt nachylenia bieżni równi pochyłej do poziomu i przyspieszenie ziemskie g = 9.81 m/s2
3. Opis aparatury pomiarowej
Do eksperymentów wykorzystano stanowisko COBRABID zawierające komputer z oprogramowaniem pomiarowym, interfejs pomiarowy, bloczek z otworami zespolony z foto-bramką, uchwyt mocujący bloczek, ocechowane obciążniki z wieszakami i nić.
4. Przebieg ćwiczenia
Po uruchomieniu programu „Fizyka”, Po wybraniu z menu opcji 4 i potwierdzeniu klawiszem Enter, wyświetlane są parametry istotne dla tego doświadczenia w następującej formie:
W pozycjach 5 i 6 wpisać masy ciężarka M i wózka Mw a w pozycji 8 kąt nachylenia równi α. Potwierdzenie, że dokonano już wszystkich zmian przez wciśnięcie klawisza `0', a następnie `Enter' co powoduje pojawienie się napisu „wciśnij dowolny klawisz”. Po naciśnięciu dowolnego klawisza należy zwolnić wózek, aby zaczął się staczać po równi. Przed puszczeniem wózka sprawdzić czy nie ma zbyt dużych wahań ciężarka hamującego, ponieważ mogłoby to znacznie obniżyć dokładność pomiarów. Pozycja startowa wózka powinna znajdować w okolicach połowy długości równi.
5. Pomiary przyspieszenia wózka w funkcji kąta nachylenia równi przy stałych wartościach Mw i M
 | Pobierz cały dokument 01.rownia.1.studia.informatyka.politechnika.doc rozmiar 407 KB |