Projekt „Efektivní Učení Reformou oblastí gymnaziálního vzdělávání“ je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Pracovní list - Laboratorní práce č. 4 Jméno:
Třída:
Skupina:
Spolupracovník/ci:
Datum:
Téma: Měření setrvačné hmotnosti Úkoly: 1. Určete tuhosti dvou pružin. 2. Změřte periodu mechanického oscilátoru. 3. Určete setrvačnou hmotnost neznámého tělesa. Teorie: Setrvačná hmotnost je vlastnost těles vyjadřující jejich odpor ke zrychlování. Pomůcky: modul – siloměr; stojan; 2 pružiny; 4 ks závěsných závaží; metr; těleso neznámé hmotnosti Postup: 1. Do kanálu A připojíme siloměr. 2. Siloměr nastavíme na střed osy y. Postup úkolu č. 1: 1. Na stojan umístíme pružinu, zatížíme ji závažím a změříme vzdálenost koncového bodu pružiny od podložky. 2. Zavěšujeme postupně závaží známé hmotnosti a měříme vzdálenost koncového bodu pružiny od podložky. 3. Vypočítáme tuhost pružiny (pro jednotlivé závaží, pak průměr). 4. Stejný postup opakujeme při zjišťování tuhosti druhé pružiny. Postup úkolu č. 2: 1. Na siloměr umístíme pružinu se závažím známé hmotnosti. 2. Oscilátor rozkmitáme, graf kmitání nastavíme na střed osy (knoflíkem siloměru). 3. Oscilátor rozkmitáme, z grafu určíme dobu jednoho kmitu. 4. Opakujeme 5x a vypočítáme průměrnou hodnotu periody. 5. Stejný postup opakujeme pro závaží dvojnásobné hmotnosti. 6. Posoudíme, jak závisí perioda na hmotnosti tělesa. 7. Posoudíme, jak závisí perioda na tuhosti pružiny. Postup úkolu č. 3: 1. Ze známé tuhosti první pružiny a z průměrné hodnoty periody pro první pružinu vypočítáme hmotnost tělesa. 2. Postup opakujeme pro druhou pružinu a obě hmotnosti porovnáme. 3. Závaží neznámé hmotnosti zvážíme na digitálních vahách.
I N V E S T I C E
D O
R O Z V O J E
V Z D Ě L Á V Á N Í
Nastavení ISES: dobu měření 10 s; vzorkování 100 Hz; automatický start Vypracování úkolu č. 1: Vzdálenost koncové části pružiny od podložky: l0 = … … … m Tab. č. 1: První pružina.
Číslo měření
Hmotnost závaží m/kg
Vzdálenost Prodloužení pružiny od pružiny podložky ∆l/m l/m
Výsledná tuhost k/N.m-1
1. 2. 3. 4. 5. Průměrná výsledná tuhost první pružiny: k1 = … … … N.m-1
Vzdálenost koncové části pružiny od podložky: l0 = … … … m Tab. č. 2: Druhá pružina.
Číslo měření
Hmotnost závaží m/kg
Vzdálenost Prodloužení pružiny od pružiny podložky ∆l/m l/m
Výsledná tuhost k/N.m-1
1. 2. 3. 4. 5. Průměrná výsledná tuhost druhé pružiny: k 2 = … … … N.m-1 Vypracování úkolu č. 2: Tab. č. 3: Perioda první a druhé pružiny.
Číslo měření 1. 2. 3. 4. 5.
Perioda T1/s
Perioda T2/s
Průměrná velikost periody (první pružina): T1 = … … … s Průměrná velikost periody (druhá pružina): T2 = … … … s Vypracování úkolu č. 3:
Kulička na nakloněné rovině
Stránka 2
Závěr:
Kulička na nakloněné rovině
Stránka 3
Metodický list - Laboratorní práce č. 4 Jméno:
Třída:
Spolupracovník/ci:
Skupina: Datum:
Téma: Měření setrvačné hmotnosti Úkoly: 1. Určete tuhosti dvou pružin. 2. Změřte periodu mechanického oscilátoru. 3. Určete setrvačnou hmotnost neznámého tělesa. Teorie: Setrvačná hmotnost je vlastnost těles vyjadřující jejich odpor ke zrychlování. Pomůcky: modul – siloměr; stojan; 2 pružiny; 4 ks závěsných závaží; metr; těleso neznámé hmotnosti Postup: 1. Do kanálu A připojíme siloměr. 2. Siloměr nastavíme na střed osy y. Postup úkolu č. 1: 1. Na stojan umístíme pružinu, zatížíme ji závažím a změříme vzdálenost koncového bodu pružiny od podložky. 2. Zavěšujeme postupně závaží známé hmotnosti a měříme vzdálenost koncového bodu pružiny od podložky. 3. Vypočítáme tuhost pružiny (pro jednotlivé závaží, pak průměr). 4. Stejný postup opakujeme při zjišťování tuhosti druhé pružiny. Postup úkolu č. 2: 1. Na siloměr umístíme pružinu se závažím známé hmotnosti. 2. Oscilátor rozkmitáme, graf kmitání nastavíme na střed osy (knoflíkem siloměru). 3. Oscilátor rozkmitáme, z grafu určíme dobu jednoho kmitu. 4. Opakujeme 5x a vypočítáme průměrnou hodnotu periody. 5. Stejný postup opakujeme pro závaží dvojnásobné hmotnosti. 6. Posoudíme, jak závisí perioda na hmotnosti tělesa. 7. Posoudíme, jak závisí perioda na tuhosti pružiny. Postup úkolu č. 3: 1. Ze známé tuhosti první pružiny a z průměrné hodnoty periody pro první pružinu vypočítáme hmotnost tělesa. 2. Postup opakujeme pro druhou pružinu a obě hmotnosti porovnáme. 3. Závaží neznámé hmotnosti zvážíme na digitálních vahách.
Nastavení ISES: dobu měření 10 s; vzorkování 100 Hz; automatický start
Kulička na nakloněné rovině
Stránka 4
Vypracování úkolu č. 1: Vzdálenost koncové části pružiny od podložky: l0 = 0,369 m Tab. č. 1: První pružina.
Číslo měření
Hmotnost závaží m/kg
1. 2. 3. 4. 5.
0,102 0,202 0,303 0,403 0,504
Vzdálenost Prodloužení pružiny od pružiny podložky ∆l/m l/m 0,352 0,017 0,334 0,035 0,316 0,053 0,299 0,070 0,281 0,088
Výsledná tuhost k/N.m-1 58,86 56,62 56,08 56,48 56,18
Průměrná výsledná tuhost první pružiny: k1 = 56,844 N.m-1
Vzdálenost koncové části pružiny od podložky: l0 = 0,355 m Tab. č. 2: Druhá pružina.
Číslo měření
Hmotnost závaží m/kg
1. 2. 3. 4. 5.
0,102 0,202 0,303 0,403 0,504
Vzdálenost Prodloužení pružiny od pružiny podložky ∆l/m l/m 0,332 0,023 0,308 0,047 0,284 0,071 0,259 0,096 0,235 0,120
Výsledná tuhost k/N.m-1 43,51 42,16 41,87 41,18 41,20
Průměrná výsledná tuhost druhé pružiny: k 2 = 41,984 N.m-1 Vypracování úkolu č. 2: Tab. č. 3: Perioda první a druhé pružiny.
Číslo měření 1. 2. 3. 4. 5.
Perioda T1/s 0,618 0,621 0,619 0,619 0,623
Perioda T2/s 0,723 0,719 0,721 0,719 0,718
Průměrná velikost periody (první pružina): T1 = 0,6200 s Průměrná velikost periody (druhá pružina): T2 = 0,7200 s Vypracování úkolu č. 3: m1 =
T12 .k1 4π 2
Kulička na nakloněné rovině
m1 = 0,553 kg
Stránka 5
m2 =
T22 .k 2 4π 2
m2 = 0,551 kg
m = 0,539 kg Závěr: V závěru žáci porovnají vypočtené hmotnosti neznámého tělesa na první a druhé pružině s hmotností tělesa, kterou naměří pomocí digitálních vah.
Kulička na nakloněné rovině
Stránka 6
