Β’ ΛυκείουΚατεύθυνσ

η

Ονοματεπώνυμο: Στέλιος Παναγή

Τμήμα: Β΄1 Ημερομηνία: 07/12/2013

Μάθημα: Φυσική

Πείραμα: 11

Πειραματική Επαλήθευση του Τύπου της Κεντρομόλου Δύναμης

ΣΚΟΠΟΣ: «ΕΠΑΛΗΘΕΥΣΗ ΤΟΥ ΤΥΠΟΥ ΤΗΣ ΚΕΝΤΡΟΜΟΛΟΥ ΔΥΝΑΜΗΣ ΣΕ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗ ΚΥΚΛΙΚΗ ΤΡΟΧΙΑ»

1.Να σχεδιάσετε την πειραματική διάταξη και να ονομάσετε τα όργανα.

Λυκειο κοκκινοχωριων φωτη πιττα 1

Ζ

Ε

ΔΓ

Β

ΑΣΤ

Η

Α. Αισθητήρας Δύναμης

Β. Σφαίρα

Γ. Φωτοπύλη

Δ. Διασύνδεση

Ε. Ηλεκτρονική Ζυγαριά

Στ. Διαστημόμετρο

Ζ. Ηλεκτρονικός Υπολογιστής

Η. Χάρακας

2.Να εξηγήσετε τι μετρά ο κάθε αισθητήρας.

Ο αισθητήρας δύναμης μετρά την τάση του νήματος. Η φωτοπύλη μετρά την ταχύτητα της σφαίρας τη

στιγμή που περνάει μέσα από αυτή.

3.Να εξηγήσετε ποιες άλλες μετρήσεις πάρθηκαν και πως;

Μετρήσαμε τη διάμετρο της σφαίρας με το διαστημόμετρο.

Μετρήσαμε το μήκος του νήματος με χάρακα. Μετρήσαμε τη μάζα της σφαίρας με την ηλεκτρονική

ζυγαριά.

Λυκειο κοκκινοχωριων φωτη πιττα 2

4.Να εξηγήσετε πως θα χρησιμοποιήσετε τις μετρήσεις σας για να φτάσετε στο στόχο σας.

Θα πάρουμε τις μετρήσεις για την μέγιστη τάση του νήματος, την μέγιστη ταχύτητα της σφαίρας, τη συνισταμένη δύναμη στην κατακόρυφη θέση (ΣF=Smax−mg) και την κεντρομόλο δύναμη στην

κατακόρυφη θέση (Fκ=m ∙u2

R).

Θα συγκρίνουμε την τιμή της συνισταμένης δύναμης στην κατακόρυφη θέση και της κεντρομόλου δύναμης στην κατακόρυφη θέση.

5.Να συγκρίνετε τη ΣF με την κεντρομόλο δύναμη στην κατακόρυφη θέση.

Η τιμή της συνισταμένης δύναμης στην κατακόρυφη θέση και της κεντρομόλου δύναμης στην κατακόρυφη θέση είναι (περίπου) ίδιες (ΣF≃Fκ).

6.Να εξηγήσετε με βάση τα θεωρήματα και τις γνώσεις σας, γιατί το σώμα έχει μέγιστη ταχύτητα και δέχεται μέγιστη τάση στην κατακόρυφη θέση της κυκλικής του τροχιάς.

Στην κατώτατη θέση το σώμα έχει μέγιστη γραμμική ταχύτητα και μέγιστη τάση του νήματος αφού έχει και μέγιστη κεντρομόλο δύναμη. Η κεντρομόλος δύναμη είναι ανάλογη της γραμμικής ταχύτητας και της κεντρομόλου δύναμης.

Fκ=Σ F

Fκ=Smax−mg

Fκ=m ∙u2

R⇒ m∙u

2

R=Smax−mg

Fκ∝u⇒F κ∝Smax

Λυκειο κοκκινοχωριων φωτη πιττα 3

⟹↑F κ⇒↑u⇒↑Smax

7.Να αναφέρετε τους πιθανούς παράγοντες σφάλματος.

Μη ακριβής μέτρηση του μήκους του νήματος(l), δηλαδή της ακτίνας (R).

Πιθανόν να μη μηδενίσαμε πρώτα τον αισθητήρα δύναμης.

Ίσως δεν τοποθετήσαμε την φωτοπύλη στην κατώτερη θέση.

Στέλιος Παναγή

Β΄1

2013-2014

Λυκειο κοκκινοχωριων φωτη πιττα 4