ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΦΥΣΙΚΗΣ Α' ΛΥΚΕΙΟΥ

ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΟΜΑΛΑ ΕΠΙΤΑΧΥΝΟΜΕΝΗ ΚΙΝΗΣΗ

Πειραματική διαδικασία

Χρησιμοποιούμε την πειραματική διάταξη που φαίνεται στο σχήμα

1. Ο καθηγητής θέτει σε λειτουργία το χρονομετρητή και αφήνει ελεύθερο το αμαξίδιο να κινηθεί κατά μήκος της κεκλιμένης επιφάνειας του τραπεζιού, με την επίδραση του βάρους του.

Η κίνηση του οχήματος αποτυπώνεται στη χαρτοταινία που μεταφέρει.

2. Σταθεροποιούμε , με σελοτέιπ, τη χαρτοταινία, που μας δίνει ο καθηγητής, στο θρανίο μας.

 

3. Επιλέγουμε ένα ίχνος κοντά στην αρχή της κίνησης και το θεωρούμε ως αρχή μέτρησης των χρόνων και των μετατοπίσεων, όπως φαίνεται στο παρακάτω δείγμα:

 

α. ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΕΥΡΕΣΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΩΝ.

Επειδή η περίοδος του χρονομετρητή (= χρόνος κίνησης μεταξύ των ιχνών ) είναι τ =……s,

επιλέγουμε και σημειώνουμε, κατά μήκος της ταινίας, ίχνη που να απέχουν 5τ=.…..s (δηλαδή ανά πέντε), για να υπολογίσουμε τις ταχύτητες σε αυτές τις θέσεις.

Εφόσον υ = Δχ/Δt , για τον προσδιορισμό του Δχ μετράμε την απόσταση μεταξύ ενός ίχνους πριν από το επιλεγμένο και ενός ίχνους μετά από αυτό, όπως φαίνεται παραπάνω και καταχωρούμε τις μετρήσεις στον πίνακα. Λαμβάνοντας υπόψη ότι Δt = 2τ = …….s διαιρούμε τα Δχ του πίνακα με το 2τ =…….. και συμπληρώνουμε στον πίνακα τις τιμές της ταχύτητας υ :

Χρόνος (s)

0

10τ

15τ

20τ

25τ

30τ

Δχ    (cm)

 

 

 

 

 

 

 

υ        (cm/s)

 

 

 

 

 

 

 

Μεταφέρουμε τα δεδομένα του πίνακα στο παρακάτω διάγραμμα και σχεδιάζουμε τη γραμμή που εκφράζει τη σχέση ταχύτητας – χρόνου [ υ = f (t) ].

 

 

Τι παρατηρούμε στο γράφημα , για τη σχέση ταχύτητας – χρόνου ; ………………………………………….

 

…………………………………………………………………………………………………………………….. ….

 

Υπολογίζουμε την κλίση Δυ/Δt της γραμμής που σχηματίσαμε: Δυ/Δt = ------------- = cm/s2

Τι εκφράζει αυτή;

……………………………………………………………………………………………………….

 

β. ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΕΩΝ

Μετράμε τις αποστάσεις των επιλεγμένων ιχνών από την αρχή (χ=0) και συμπληρώνουμε τον πίνακα :

Χρόνος             t        s

0

10τ

15τ

20τ

25τ

30τ

Μετατόπιση    χ       cm

0

 

 

 

 

 

 

Μεταφέρουμε τα δεδομένα του πίνακα στο παρακάτω διάγραμμα, και σχεδιάζουμε τη γραμμή που εκφράζει τη σχέση μετατόπισης χρόνου [ χ = f (t) ].

 

 

Τι παρατηρούμε στο γράφημα ; ……………………………………………………………………………………

 

………………………………………………………………………………………………………………………….

 

Επιλέγουμε μια χρονική στιγμή , π.χ. t = 15τ=…… και βρίσκουμε την κλίση της καμπύλης, Δχ/Δt , σε αυτή τη θέση

Δχ/Δt = ---------------- = cm/s

 

Συμφωνεί η τιμή της ταχύτητας, που βρίσκουμε με αυτό τον τρόπο, με την τιμή της ταχύτητας που προκύπτει από το διάγραμμα υ – t για την ίδια χρονική στιγμή;

……………………………………………….

………………………………………………………………………..

 

ΕΚΦΕ Λάρισας 2004