Šiame straipsnyje aptarsime kūno judėjimo pagreičio priklausomybę nuo masės, remiantis laboratorinių darbų rezultatais ir teorine analize. Nagrinėsime, kaip masė veikia judėjimą ir kokie dėsniai tai apibrėžia.
Laboratorinis Darbas: Tolygiai Greitėjančio Kūno Pagreičio Nustatymas
Atliksime laboratorinį darbą, skirtą tolygiai greitėjančio kūno pagreičio nustatymui. Šis darbas padės mums geriau suprasti, kaip masė įtakoja pagreitį.
Darbo Tikslai
- Apskaičiuoti pagreitį, kuriuo rieda rutuliukas Galilėjaus loveliu.
- Ugdyti tikslumą ir praktinius įgūdžius.
Darbo Priemonės
- Stovas
- Lovelis
- Metalinis rutuliukas
- Liniuotė
- Atramėlė
- Sekundometras
Darbo Eiga
- Ritininę atramą paguldykite lovelio gale.
- Nekeisdami lovelio polinkio kampo, paleiskite rutuliuką riedėti nuo pat lovelio viršaus.
- Sekundometru išmatuojame riedėjimo laiką t iki rutuliukas atsitrenks į atramą.
Laboratorinis darbas apima darbo užduotį, tyrimo metodą ir eksperimento schemą, darbo eigą, matavimų rezultatus ir skaičiavimus, bei išvadas.
Nuožulniąja Plokštuma Slystančio Kūno Pagreičio Priklausomybė Nuo Masės Tyrimas
Laboratoriniame darbe ”Nuožulniąja plokštuma slystančio kūno pagreičio matavimas” buvo tiriama slystančio kūno be trinties pagreičio kitimas nuo masės. Galima teigti, kad pagreitis nuo masės nepriklauso.
Šiame darbe naudojamos šios priemonės:
Taip pat skaitykite: Kūno drebulys vyresniame amžiuje
- Oro suolas
- Glaideris su pasvarų komplektu
- Fotovartų sistema
- Suspausto oro tiekimo įrenginys (kompresorius)
- Matavimo juosta
- Slankmatis
- Tašelis atramai
Fotovartų sistemą sudaro du stovai: pagrindinis (su elektroniniu bloku) ir pagalbinis. Stovų strypais gali slinkti fotovartai, fiksuojantys infraraudonosios šviesos spindulio nutraukimą, kai glaideris juda pro juos.
Eksperimento eiga:
- Ant glaiderio uždedama tam tikras svoris.
- Įjungiamas suspausto oro tiekimo įrenginys.
- Tada ant oro suolo uždedamas glaideris.
- Su tuo pačiu svoriu, bandymas pakartojamas penkis kartus.
- Atlikus pirma bandyma kiečiame glaiderio svorį ant jo uždėdami svareliai.
- Ir su penkias skirtingais svoriais atliekamas bandymas.
- Gautus duomenis užrašome į lentelę.
Nepaisant to galima tegti, kad šis labaratorinis darbas pavyko ir įrodyta, kad kūno pageritis nepriklauso nuo jo masės.
Eksperimento Duomenys
Eksperimento metu buvo atlikti matavimai su skirtingomis glaiderio masėmis. Štai pavyzdinė lentelė su duomenimis:
| Nr. | Glaiderio masė (kg) | Laikas t1 (s) | Laikas t2 (s) | Pagreitis ā (m/s²) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 0.190 | [duomenys] | [duomenys] | [duomenys] |
| 2 | [duomenys] | [duomenys] | [duomenys] | [duomenys] |
| 3 | [duomenys] | [duomenys] | [duomenys] | [duomenys] |
Kiekvienai glaiderio masei, su kuria buvo atlikti matavimai, apskaičiavome pagreičio aritmetinį vidurkį ā (1 lent). Radome sunkio jėgos pagreitį prie Žemės paviršiaus g, laikydami, kad F priklauso nuo m tiesiškai.
Taip pat skaitykite: KMI ir sveikata
Taip pat dėl netikslių matavimų sunkio jėgos pagreičio prie Žemės paviršiaus ir gravitacinės konstantos reikšmės gautos mažesnės, nei turėtų būti.
Visos jėgos pažymėtos kaip vektoriai, nes jos pasižymi aiškia kryptimi. Pagal 2 Niutono dėsnį kūnas juda tokiu pagreičiu, kokį sukelią tą kūną veikiančios jėgos.
Atitinkamai didėjant masei, jėga irgi didėja ir analogiškai- didinant masę, pagreitis mažėja. Taip pat dėl netikslių matavimų sunkio jėgos pagreičio prie Žemės paviršiaus ir gravitacinės konstantos reikšmės gautos mažesnės, nei turėtų būti.
Išanalizavę (1) lygtį, galime daryti išvadą, jog kūno inercijos momenšis sukamajame judėjime apibūdina jo inertiškumą. Kietojo kūno inercijos momenšis Iz visada nusakomas konkrečios ašies atžvilgiu. Keičiant ašį, dydis Iz taip pat keičiasi. Masės m kūno inercijos momentą atžvilgiu ašies, einančios per jo masės centrą,pažymėkime Ic. Tuomet to kūno inercijos momentą atžvilgiu naujos ašies, lygiagrečios pirmajai bei nuo jos nutolusiu dydžiu l, apskaičiuosime pagal Heigenso bei Šteinerio teoremą: Iz = Ic + ml2.
Formule (1) nusakomą sukamojo judėjimo dinamikos dėsnį patogu tikrinti vadinamąja Oberbeko svyruokle. Visą sistemą suka siūlo įtempimo jėga F. Keičiant svarelių masę, kinta sistemą veikentis sukamasis momenšis Mz bei kampinis pagreitis ɛ. Grafiškai vaizduojant priklausomybę ɛ = f(Mz) gaunama tiesinė priklausomybė, kuri patvirtina, jog formule (1) užrašyšis sukamojo judėjimo dinamikos dėsnis.
Taip pat skaitykite: Kūno priežiūros vadovas
tags: #kuno #judejimo #pagreicio #priklausomybes #nuo #mases