Úvod

Zadání

Návody

Download

Odevzdávání

Přihlásit

Kalkulačka

3_lp

Určení setrvačné hmotnosti tělesa

Úkol:

  1. Určete tuhost pružiny statickou metodou.
  2. Určete tuhost pružiny dynamickou metodou.
  3. Určete hmotnost dodaného tělesa.

Pomůcky:

Pružina, sada závaží (PET láhev, provázek), metr ($\pm$zde doplňte chybu měřidla), stativ s držákem pružiny, těleso neznámé hmotnosti, stopky ($\pm$zde doplňte chybu měřidla).

Popis:

Určení tuhosti pružiny statickou metodou:

Pružinu zavěsíte na stativ a změříte její délku $l_0$ (zvolíte si, vůči kterému bodu závěsu a dolního konce pružiny budete polohu určovat), pak na pružinu zavěsíte jedno závaží a změříte délku $l_1$. Na pružinu zavěsíte postupně další závaží (2, 3, 4) a pro každý případ určíte opět její délku ($l_{2,3,4}$). Pokud budete používat PET láhev, pak jako závaží budete používat stále stejné množství vody (50 ml, 100 ml, 150 ml nebo 200 ml).

Určení tuhosti pružiny dynamickou metodou:

Na pružinu zavěsíte tolik závaží, aby délka pružiny byla rovna asi 1,5$\times$ původní délky (poradíte se s vyučujícím) a mírným přizvednutím pružinu rozkmitejte. Pokud se vám pružina bude kývat do stran, pak závaží přivážete alespoň na 30 cm dlouhou nit a za tu jej zavěsíte na pružinu. Během kmitání budete měřit dokud pružina bude kývat v „přímce“. Budete stopovat mezičasy po 10 kmitech. Celkem naměříte 10 mezičasů. Obdobně budete pracovat v případě měření s PET lahví.

Určení hmotnosti dodaného tělesa:

Na pružinu zavěsíte těleso neznámé hmotnosti a mírným přizvednutím pružinu rozkmitáte. Pokud se vám pružina bude kývat do stran, pak závaží opět přivážete na nit. Měření budete provádět stejně jako při měření tuhosti dynamickou metodou s tím rozdílem, že změříte celkem 20 mezičasů.

Tabulky:

Tabulky nejsou závazné, ale pouhým doporučením.
První tabulka pro měření statickou metodou ( $\Delta l = l_0 - l_1$).

\tabulk{Č.M.}{i} \tabulk{m_i}{g} \tabulk{l_i}{cm} \tabulk{\Delta l_i}{cm} \tabulk{k_i}{N\cdot m^{-1}} \tabulk{\vert\overline k - k_i\vert}{N\cdot m^{-1}}
0 0   - - -
1          
2          
3          
4          
        $\overline k$ = ... $\Delta k$ = ...

Druhá tabulka je pro měření dynamickou metodou.

\tabulk{\mathrm{kmitů}}{i} \tabulk{t_i}{s} \tabulk{T_i}{s} \tabulk{k_i}{N\cdot m^{-1}} \tabulk{\vert\overline k - k_i\vert}{N\cdot m^{-1}}
10        
20        
$\vdots$        
100        
      $\overline k$ = ... $\Delta k$ = ...

Třetí tabulka je pro měření hmotnosti.

\tabulk{\mathrm{kmitů}}{i} \tabulk{t_i}{s} \tabulk{T_i}{s} \tabulk{m_i}{g} \tabulk{\vert\overline m - m_i\vert}{g}
10        
20        
$\vdots$        
200        
      $\overline m$ = ... $\Delta m$ = ...

Poznámky:

Pokud se vám při měření na pružině rozkývá pružina do stran jako kyvadlo, začínáte měřit periodu složených kmitů, a začíná být velmi nejasné kdy je pružina v maximální výchylce. Musíte pružinu zastavit a znovu spustit měření. Při přerušovaném měření v tabulce vždy napište, že začínáte opět od nulové hodnoty tj. v počtu kmitů opět napíšete nulu a začnete číslovat od ní! Pak je nutné abyste měly vždy:
  • 10$\times$ dobu 10 kmitů při měření tuhosti
  • 20$\times$ dobu 20 kmitů při měření hmotnosti

Doby $T_i$ budete určovat z $t_i$ takto:

\begin{displaymath}T_i=\frac{\displaystyle{t_i}}{\displaystyle{i}}\end{displaymath}




© Vašek Skřivan
   2006-01-11

Odkazy na návody a soubory:

Přímé měření

možná tady přidám odkazy na všechny návody, kterré je možné použít.