Newton`s Andra Lag, Kraftekvationen

January 9, 2018 | Author: Anonymous | Category: Vetenskap, Fysik, Mekanik, Force
Share Embed Donate


Short Description

Download Newton`s Andra Lag, Kraftekvationen...

Description

Newton’s Andra Lag, Kraftekvationen 17-07-14 Syfte: Att undersöka sambandet mellan kraft och acceleration hos en vagn i rörelse, samt att finna ett samband mellan kraften på ett föremål och föremålets acceleration vid olika situationer.

Accelerometer

Kraftgivare

Material: Dator med LoggerPro programvara LabPro/LabQuest mätinterface Accelerometer 5g Kraftsensor 10N Tyngder Lerklump, vikt.

Förberedande frågor: När du ”puttar” på en vagn med en viss kraft så förändras vagnens rörelse. Om du ”puttar” hårdare på vagnen hur påverkar det vagnens rörelse? Kan du beskriva sambandet matematiskt? Antag att du har ett bowlingklot och en tennisboll upphängda i var sitt snöre. Anta att du slår till klotet och bollen med ett ”brännbollsträ”. Vilket föremål förändrar sin rörelse mest, och varför? Om vi försummar friktionen och du påverkar ett föremål med massan, m, med kraften, F, då accelererar föremålet med accelerationen, a. Om vi sedan fördubblar massan på objektet vad händer då med accelerationen?

Utförande: 1. Anslut Kraftgivaren till CH1 och Accelerometern till CH2. 2. Starta Logger Pro 3. Obs! Inte nödvändigt Kalibrera kraftgivaren genom att gå in i experiment/show-

D:\875103562.doc

-1-

Newton’s Andra Lag, Kraftekvationen 17-07-14 sensors, ”högerklicka” på kraftgivaren ange den ena referenspunkten till 0 N (kraftgivaren skall ligga på bordet), häng därefter en väldefinierad vikt i kraftgivaren och ange dess tyngd i referenspunkt 2. Kraftgivaren är nu kalibrerad. Kontrollera detta! 4. Obs! Inte nödvändigt Kalibrera accelerometern genom att placera sensorn med positivriktning nedåt, då verkar ju accelerationen +9,82 m/s2 på givaren, vänd därefter givaren upp och ner (dvs. 180, positiv riktning uppåt) och ange denna referenspunkt till –9,82 m/s2. Accelerometern är nu kalibrerad. Kontrollera detta! 5. Rigga experimentet enligt bilden nedan.

Bilden visar vagnen med accelerometern och kraftgivaren

6. Väg vagnen med sensorerna monterade, notera massan. 7. Starta mätning genom att trycka på F11 eller klicka på , mättiden är fördefinierad till 10 s, dra vagnen fram och tillbaka och se resultatet på skärmen som en kraft-tid graf och en acc 8. elartion-tid graf, se nedan. Bilden visar programfönstret och graferna.

D:\875103562.doc

-2-

Newton’s Andra Lag, Kraftekvationen 17-07-14 9. Studera utseendet på graferna, vilket samband gäller mellan graferna? Du kan studera graferna närmare genom att använda dig av, , funktionen på bägge graferna. 10. Du kan nu göra en ny graf där du plottar Kraften mot Accelerationen, detta gör du genom att gå till Insert Graph sen högerklickar du på grafen och väljer Cartesian Graph Options därefter fliken Axes Options, där väljer du kraften på y-axeln och accelerationen på x-axeln. 11. Grafen bör beskriva en linjär funktion försök anpassa en sådan till mätpunkterna genom att markera F-a grafen och välja , dvs linjär regression. 12. Klistra in alla tre graferna i ett Word dokument för senare behandling, alternativt skriv ut graferna på skrivaren. 13. Upprepa nu försöket ovan med en 1 kg vikt på vagnen. Analys: 1. Jämför kraft-tid och acceleration-tid graferna från ett och samma försök, beskriv detta med ord. 2. Vad gäller det för samband mellan kraft och acceleration? Vilken fysikalisk innebörd har proportionalitetskonstanten? 3. Vilken enhet har denna konstant, uttryckt i SI enheter, vad innebär detta? 4. Skriv ner den ekvation som beskriver sambandet mellan storheterna kraft, massa och acceleration. 5. Använd uppställningen för att undersöka massan på lerklumpen, beskriv hur du går till väga.

D:\875103562.doc

-3-

View more...

Comments

Copyright � 2017 NANOPDF Inc.
SUPPORT NANOPDF