Πειραματικός έλεγχος των νόμων του απλού εκκρεμούς (& video)

Πειραματικός έλεγχος των νόμων του απλού εκκρεμούς στη Φυσική Γ? Τάξης

Πειραματικός έλεγχος των νόμων του απλού εκκρεμούς (βίντεο )

Πειραματικός έλεγχος των νόμων του απλού εκκρεμούς

 

ΥΛΙΚΑ ΠΟΥ ΑΠΑΙΤΟΥΝΤΑΙ:

1. Νήμα λεπτό (μη εκτατό)

2. Σφαιρίδια [βαρίδια ψαρέματος ή νήμα στάθμης (ΜΣ.040.0)]

3. Σφιγκτήρες τύπου G (ΓΕ.050.0)

4. Βάση παραλληλόγραμμη (ΓΕ.010.0)

5. Ράβδος 60 ή 80cm (ΓΕ.030.2 ή 3, αποφεύγουμε του 1m γιατί δεν είναι πολύ σταθερή)

6. Σύνδεσμος απλός (ΓΕ.020.0)

7. Λαβίδα μεταλλική (ΓΕ.040.0)

8. Μεζούρα ή μετροταινία (ΓΕ.240.0)

9. Μοιρογνωμόνιο (ΓΕ.200.0, προτιμότερα τα μεγάλα και ελαφρά)

10. Χρονόμετρο ηλεκτρονικό (ΓΕ.160.0) ή χειρός ψηφιακό (ΓΕ.151.0) ή το χρονόμετρο ενός κινητού (με ακρίβεια 1/10s)

11. Αλφάδι (ΜΡ.035.0, μικρών διαστάσεων)

12. Πιάστρα εγγράφων μεταλλική

13. Μιλιμετρέ χαρτί για γραφική παράσταση

14. Χάρακας (ΓΕ.220.0)

15. Μολύβι

 

ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ:

P Στερεώνουμε το νήμα με τρόπο που να είναι σχετικά εύκολη η αλλαγή του μήκους του.

P Εκτρέπουμε από τη θέση ισορροπίας κρατώντας από το σφαιρίδιο και όχι από το νήμα.

P Εκτρέπουμε κατά μικρή γωνία.

P Το σφαιρίδιο να κάνει ταλαντώσεις όχι κύκλους.

P Αφήνουμε να κάνει τις 2-3 πρώτες ταλαντώσεις και μετά αρχίζουμε τη μέτρηση του χρόνου.

P Τον υπολογισμό της κλίσης της γραφικής παράστασης είναι προτιμότερο να τον κάνουμε από k=Δy/Δx, παρά από την εφφ μετρώντας την γωνία πόσες μοίρες είναι, γιατί τότε πρέπει πολύ να προσεχθεί η κατασκευή της γραφικής παράστασης να είναι σε άξονες με ίδια κλίμακα.

 

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ:

1. Σχέση της περιόδου της ταλάντωσης του εκκρεμούς με τη γωνία (πλάτος) της ταλάντωσης.

Απομακρύνουμε το βαρίδι από τη θέση ισορροπίας, ώστε το νήμα να σχηματίζει μικρή γωνία, με το χρονόμετρο μετράμε το χρόνο 10 πλήρων αιωρήσεων και συμπληρώνουμε το σχετικό πίνακα 1 του τετραδίου εργασιών. Επαναλαμβάνουμε τη διαδικασία αλλάζοντας τη γωνία της ταλάντωσης.

Ενδεικτικές μετρήσεις που πήραμε στο ΕΚΦΕ φαίνονται στον πίνακα 1 και αποδεικνύουν ότι η περίοδος του εκκρεμούς είναι ανεξάρτητη από τη γωνία εκτροπής (για μικρές γωνίες).

Πίνακας 1

Σχέση της περιόδου (Τ) της ταλάντωσης του εκκρεμούς με τη γωνία (πλάτος) της ταλάντωσης

Μήκος νήματος

(l ) σε m

Γωνία ταλάντωσης

(φ) σε °

Χρόνος 10 αιωρήσεων (t=10T) σε s

Περίοδος

(Τ) σε s

1

3

19,50

1,95

1

6

20,20

2,02

1

9

20,14

2,01

2. Σχέση της περιόδου της ταλάντωσης του εκκρεμούς με τη μάζα του σφαιριδίου.

Απομακρύνουμε το βαρίδι από τη θέση ισορροπίας, ώστε το νήμα να σχηματίζει μικρή γωνία, με το χρονόμετρο μετράμε το χρόνο 10 πλήρων αιωρήσεων και συμπληρώνουμε το σχετικό πίνακα 2 του τετραδίου εργασιών. Επαναλαμβάνουμε τη διαδικασία αλλάζοντας τη μάζα του σφαιριδίου. Ενδεικτικές μετρήσεις που πήραμε στο ΕΚΦΕ φαίνονται στον πίνακα 2 και αποδεικνύουν ότι η περίοδος του εκκρεμούς είναι ανεξάρτητη από τη μάζα.

Πίνακας 2

Σχέση της περιόδου (Τ) της ταλάντωσης του εκκρεμούς με τη μάζα του σφαιριδίου

Μήκος νήματος

(l ) σε m

Μάζα σφαιριδίου

(m) σε g

Χρόνος 10 αιωρήσεων (t=10T) σε s

Περίοδος

(Τ) σε s

1

32,2

20,18

2,02

1

38,2

20,09

2,01

1

44,3

20,20

2,01

2. Σχέση της περιόδου της ταλάντωσης του εκκρεμούς με το μήκος του νήματος.

Απομακρύνουμε το βαρίδι από τη θέση ισορροπίας, ώστε το νήμα να σχηματίζει μικρή γωνία, με το χρονόμετρο μετράμε το χρόνο 10 πλήρων αιωρήσεων και συμπληρώνουμε το σχετικό πίνακα 3 του τετραδίου εργασιών. Επαναλαμβάνουμε τη διαδικασία αλλάζοντας το μήκος του νήματος. Ενδεικτικές μετρήσεις που πήραμε στο ΕΚΦΕ φαίνονται στον πίνακα 3.

Πίνακας 3

Σχέση της περιόδου (Τ) της ταλάντωσης του εκκρεμούς με τo μήκος του νήματος

Μήκος νήματος

(l ) σε m

Χρόνος 10 αιωρήσεων (t=10T) σε s

Περίοδος

(Τ) σε s

2) σε s2

0,10

5,90

0,59

0,35

0,40

12,00

1,20

1,44

0,90

18,90

1,89

3,57

Από τη γραφική παράσταση Τ2 ? l, που φαίνεται παρακάτω, διαπιστώνουμε ότι το μήκος του νήματος είναι ανάλογο του τετραγώνου της περιόδου της ταλάντωσης του εκκρεμούς.


 

Ε.Κ.Φ.Ε. Καρδίτσας Σερ. Μπίτσιος τηλ. 2441 079 170 - 1 fax: 2441 079 172 e-mail: Αυτή η διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου προστατεύεται από τους αυτοματισμούς αποστολέων ανεπιθύμητων μηνυμάτων. Χρειάζεται να ενεργοποιήσετε τη JavaScript για να μπορέσετε να τη δείτε. website: http://ekfe.kar.sch.gr

Το υλικό της σελίδας σε αρχεία για αποθήκευση: 1. Οδηγός ΕΚΦΕ (doc) 2. Εικόνες

~~~~ Μετρητής Επισκέψεων ~~~~
Σήμερα19
Χθές169
Αυτή την εβδομάδα1121
Αυτό το μήνα3723
Συνολικά365083

2
Online Επισκέπτες

Κυριακή, 22 Σεπτέμβριος 2019