Název materiálu: Dostředivé zrychlení a dostředivá síla I. Číslo materiálu: Robotické vnímání světa II. /11 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Milan Kux Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.26/02.0004; název projektu: Experimenty k rozvoji fyzikálního myšlení Příjemce: Gymnázium, Uničov, Gymnazijní 257; financováno z ESF a státního rozpočtu ČR
Název:
Dostředivé zrychlení a dostředivá síla I.
Tematický celek:
Dynamika hmotného bodu
Úkol: 1. 2. 3. 4.
Zopakujte si, co je to dostředivá síla. Navrhněte konstrukci robota pro demonstraci dostředivého zrychlení. Připojte akcelerometr, ověřte funkčnost zařízení Změřte dostředivé zrychlení a spočítejte dostředivou sílu působící na senzor zrychlení.
Robotické vnímání světa II. /11
1
Název materiálu: Dostředivé zrychlení a dostředivá síla I. Číslo materiálu: Robotické vnímání světa II. /11 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Milan Kux Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.26/02.0004; název projektu: Experimenty k rozvoji fyzikálního myšlení Příjemce: Gymnázium, Uničov, Gymnazijní 257; financováno z ESF a státního rozpočtu ČR
1. Dostředivá síla
Robotické vnímání světa II. /11
2
Název materiálu: Dostředivé zrychlení a dostředivá síla I. Číslo materiálu: Robotické vnímání světa II. /11 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Milan Kux Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.26/02.0004; název projektu: Experimenty k rozvoji fyzikálního myšlení Příjemce: Gymnázium, Uničov, Gymnazijní 257; financováno z ESF a státního rozpočtu ČR
2. Konstrukce pokusného zařízení a) Celkový pohled:
Popis: 1. Šasi zařízení 2. Nosná konzola motoru a rotačního ramene 3. Redukce datového vodiče mezi akcelerometrem a NXT kostkou 4. Akcelerometr 5. Protiváha akcelerometru, zabraňuje prohnutí hnací hřídele. 6. Setrvačník, zabraňuje vibracím hnací osy ve svislém směru.
Robotické vnímání světa II. /11
3
Název materiálu: Dostředivé zrychlení a dostředivá síla I. Číslo materiálu: Robotické vnímání světa II. /11 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Milan Kux Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.26/02.0004; název projektu: Experimenty k rozvoji fyzikálního myšlení Příjemce: Gymnázium, Uničov, Gymnazijní 257; financováno z ESF a státního rozpočtu ČR
b) akcelerometr a nosná konzola motoru
Robotické vnímání světa II. /11
4
Název materiálu: Dostředivé zrychlení a dostředivá síla I. Číslo materiálu: Robotické vnímání světa II. /11 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Milan Kux Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.26/02.0004; název projektu: Experimenty k rozvoji fyzikálního myšlení Příjemce: Gymnázium, Uničov, Gymnazijní 257; financováno z ESF a státního rozpočtu ČR
c) nosná konzola motoru – detailní pohled
Robotické vnímání světa II. /11
5
Název materiálu: Dostředivé zrychlení a dostředivá síla I. Číslo materiálu: Robotické vnímání světa II. /11 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Milan Kux Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.26/02.0004; název projektu: Experimenty k rozvoji fyzikálního myšlení Příjemce: Gymnázium, Uničov, Gymnazijní 257; financováno z ESF a státního rozpočtu ČR
d) uchycení protizávaží a nosného ramene
Robotické vnímání světa II. /11
6
Název materiálu: Dostředivé zrychlení a dostředivá síla I. Číslo materiálu: Robotické vnímání světa II. /11 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Milan Kux Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.26/02.0004; název projektu: Experimenty k rozvoji fyzikálního myšlení Příjemce: Gymnázium, Uničov, Gymnazijní 257; financováno z ESF a státního rozpočtu ČR
3. Akcelerometr – připojení a odečtení dat. a) Spustíme software NXT 2.1 Programming, přidáme do něj programovací blok pro akcelerometr, návod najdeme např. zde: http://www.vernier.com/engineering/lego-nxt/vernier-sensor-block/ b) V programovací paletě Complete, část Senzor, nám přibyla položka Vernier Senzor
c) V konfiguračním panelu senzoru vybereme typ Accelerometer 5g:
Robotické vnímání světa II. /11
7
Název materiálu: Dostředivé zrychlení a dostředivá síla I. Číslo materiálu: Robotické vnímání světa II. /11 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Milan Kux Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.26/02.0004; název projektu: Experimenty k rozvoji fyzikálního myšlení Příjemce: Gymnázium, Uničov, Gymnazijní 257; financováno z ESF a státního rozpočtu ČR
d) Senzor připojíme do polohy dle výše uvedených schémat, ověříme, jestli je v klidu ukazatel na hodnotě 0.
Robotické vnímání světa II. /11
8
Název materiálu: Dostředivé zrychlení a dostředivá síla I. Číslo materiálu: Robotické vnímání světa II. /11 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Milan Kux Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.26/02.0004; název projektu: Experimenty k rozvoji fyzikálního myšlení Příjemce: Gymnázium, Uničov, Gymnazijní 257; financováno z ESF a státního rozpočtu ČR
4. Výpočet dostředivé síly. a) Do paralelního paprsku přidáme blok Move, nastavíme přiměřený výkon motoru:
b) Při našem měření: dostředivé zrychlení:
ad= 3,2 m.s-2
hmotnost senzoru:
m = 24 g = 0,024 kg
Dostředivá síla působící na senzor:
Fd = m.ad Fd = 0,024.3,2 N Fd = 0,077 N
Robotické vnímání světa II. /11
9
