Μελέτη της ευθύγραμμης ομαλά επιβραδυνόμενης κίνησης

Μελέτη της ευθύγραμμης ομαλά επιβραδυνόμενης κίνησης στη Φυσική Α? ΓΕΛ

 

1β. ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗΣ ΟΜΑΛΑ ΕΠΙΒΡΑΔΥΝΟΜΕΝΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ

 

Εκτελούμε το πείραμα και κατασκευάζουμε τα διαγράμματα των λουρίδων για την ταχύτητα και τη θέση του σώματος, καθώς επίσης και τον πίνακα τιμών που θα επεξεργαστούμε. Στο συγκεκριμένο πείραμα οι μετρήσεις είναι ανά πέντε κουκίδες, που αντιστοιχούν σε χρόνο 0,1s.

 

Στο διάγραμμα u=f(t) φαίνεται η γραμμική σχέση της ταχύτητας σε σχέση με το χρόνο.

Η κλίση της ευθείας είναι αριθμητικά ίση με την επιτάχυνση. Το εμβαδόν της επιφάνειας που καταλαμβάνουν οι λουρίδες εκφράζει το διανυθέν διάστημα.

Για το διάγραμμα x=f(t) η κλίση της καμπύλης σε ένα τμήμα της δίνει την τιμή της μέσης ταχύτητας στο τμήμα αυτό, ενώ η κλίση της καμπύλης σε ένα σημείο της δίνει την τιμή της στιγμιαίας ταχύτητας.

 

Δt (s)

Δx (cm)

u(cm/s)

Δu(cm/s)

a(cm/s2)

x (cm)

t (s)

1

0,1

4,4

44

 

 

4,4

0,1

2

0,1

3,8

38

-6

-60

8,2

0,2

3

0,1

3,1

31

-7

-70

11,3

0,3

4

0,1

2,4

24

-7

-70

13,7

0,4

5

0,1

1,7

17

-7

-70

15,4

0,5

6

0,1

0,9

9

-8

-80

16,3

0,6

Οι τιμές των u, Δu, και a υπολογίζονται με βάση τις τιμές των Δt και Δx των δυο πρώτων στηλών. Οι τιμές είναι μέσες τιμές για χρονικά διαστήματα 0,1 s.

Με επεξεργασία των τιμών του πίνακα έχουμε ότι η μέση τιμή υπολογιζόμενης επιτάχυνσης είναι:

αμ = (-60-70-70-70-80)/ 5 = -70 cm/s2.

Με βάση τον πίνακα κατασκευάζουμε το διάγραμμα της ταχύτητας σε σχέση με το χρόνο u=f(t)

Από το διάγραμμα προκύπτει ότι η βέλτιστη καμπύλη είναι ευθεία. Aυτή, σε σύγκριση με τα υπόλοιπα σημεία, διέρχεται πάρα πολύ κοντά από τα σημεία (0,2 , 38)

και (0,3 , 31).). Με βάση τα σημεία αυτά υπολογίζουμε την κλίση της ευθείας που μας δίνει την επιτάχυνση:

εφφ=Δu/Δt=(31?38)/(0,3?0,2)=-70. Άρα α=-70cm/s2.

Από το εμβαδόν του τραπεζίου που προκύπτει μεταξύ δυο χρονικών στιγμών και του αντίστοιχου τμήματος της ευθείας μπορούμε να υπολογίσουμε το διανυθέν διάστημα μεταξύ αυτών των στιγμών. Έτσι το διάστημα μεταξύ των χρονικών στιγμών 0,2 και 0,5 είναι:

χ=[(β12)/2]?υ=[(38+17)/2]?0,3=8,25 cm.

Το διάγραμμα θέσης ? χρόνου με βάση τον πίνακα είναι το εξής:

 


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 ~~~~
Σήμερα209
Χθές257
Αυτή την εβδομάδα209
Αυτό το μήνα10014
Συνολικά537555

4
Online Επισκέπτες

Δευτέρα, 29 Νοέμβριος 2021