Et eksempel fra HTX 3. år
Accelererede roterende legemer - forsøg i fysik
Brug materialet til at undersøge opbygning, metode og faglige valg.
Lær af eksemplet på 15 minutter
Læs med de tre spørgsmål herunder, og skriv et kort svar på hvert, gerne med et sidetal. Så har du noget konkret at tage med over i din egen opgave.
- 4 min
Find formålet. Står det som noget, forsøget kan måle eller teste?
- 4 min
Følg ét tal fra måletabellen til resultatet. Kan du se hvert regnetrin?
- 4 min
Læs fejlkilderne. Siger rapporten, hvor meget hver fejlkilde betyder for resultatet, eller nævner den dem bare?
- 3 min
Din egen opgave: Står der i din egen rapport, hvor langt dit resultat ligger fra det forventede, og hvorfor?
Skal du selv skrive rapport? Kravene og en skabelon står her: Fysikrapport og journal
Om opgaven
Ophavet er ikke dokumenteret for denne post. Katalogoplysninger: HTX 3. år, Fysik A, 22 sider. Brug materialet til at se, hvordan teksten er bygget op, og hvilke faglige valg der er truffet.
Læs, hvilke metoder fysik giver dig, og hvad du kan skrive en stor opgave om: Fysik i gymnasiet.
Hele opgavens tekst
Se originaldokumentetLæs teksten direkte her på siden. Figurer og den præcise opsætning af tabeller og formler finder du i originaldokumentet.
Gå til en side
Side 1
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 1 af 22
Accelererede roterende legemer
________________________________________________________
Anders Kloster & [navn fjernet]
Side 2
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 2 af 22
• Indledning
Denne rapport omhandler emnet accelererede roterende legemer, hvor vi har arbejdet med legemers acceleration både praktisk og teoretisk.
Rapporten er udarbejdet af Anders Kloster & [navn fjernet] i oktober 2005
• Indholdsfortegnelse
Formål side 4
Teori side 4
Inertimomentet side 4
Rullende legemer på et skråplan side 5
Konstant acceleration side 6
Accelerationen for en dåse når den ruller ud side 7
Acceleration af dåsen når den ruller ud; i praksis side 8
Forsøgsserie 1
Måleopstilling side 10
Apparaturfortegnelse side 10
Fremgangsmåde side 10
Data side 10
Udregninger side 12
Usikkerheder side 12
Afvigelser side 12
Fejlkilder side 13
Forsøgsserie 2.
Måleopstilling side 14
Apparaturfortegnelse side 14
Fremgangsmåde side 14
Data side 14
Udregninger side 15
Usikkerheder side 16
Fejlkilder side 16
Side 3
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 3 af 22
Forsøgsserie 3.
Måleopstilling side 17
Apparaturfortegnelse side 17
Fremgangsmåde side 17
Data side 18
Udregninger side 19
Usikkerheder side 21
Afvigelser side 21
Fejlkilder side 22
Samlet konklusion side 22
Side 4
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 4 af 22
• Formål
Øvelsen ”Accelererede roterende legemer” omhandler tre forsøgsserier, med Legemer der rullede ned af et skråplan, hvor vi i det ene forsøg kendte til Inertimomentet og i det andet forsøg var det et ukendt Inertimoment, sidste forsøg bestod i at vi lod et legeme ”rulles ud” ved hjælp af Tyngdekraften.
Formålet med øvelsen var, at sammenligne teoretiske beregninger med praktisk målte data fra forsøgene. Hvor vi i forsøg 1 ved hjælp af et legemes Inertimoment kunne bestemme dets acceleration ned af et skråplan.
I forsøg to skulle et ukendt inertimoment beregnes ud fra forsøget hvor legemet rullede ned af et skråplan.
I det sidste forsøg skal vi lade et legeme rulle ud fra en givet højde hvorefter den teoretiske acceleration gerne skulle være tæt på den praktisk målte. Ud fra inertimomentet på vores legeme skulle det være muligt at finde de data vi har brug for.
• Teori
Et legeme der roterer om en given akse ned af et skråplan eller lodret ned kaldes et accelererende roterende legeme. Dette legeme opnår en acceleration ved hjælp af tyngdekræften, som for legemet til at bevæge sig ned af skrå planet eller til at den ”rulle sig ud”.
I dette Teori afsnit vil der blive behandlet relevante teorier og formler som omhandler emnerne:
Inertimoment, Rullende legemer, konstant acceleration. Det er disse formler og teorier der er brugt for at løse de respektive forsøgs krav.
Inertimoment
Ved Inertimoment I forstås et legeme omkring en akse, hvor m massen af de enkelte partikler, r afstanden hen til partiklen fra omdrejningsaksen.
∑
2 ⋅= rmI ii
2 I = Inertimoment mkg⋅ ][
m = masse af de enkelte partikler [kg]
i
r = afstanden til partiklerne[m]
i
I som er inertimomentet gennem en akse i tyngdepunktet, kan regnes for legemer ved
0 integralregning.
Et eksempel på en udledning af Inertimomentet for et givet legeme kan fx gøres for en homogenstang, som har længden L og massen m.
Side 5
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 5 af 22
2
2
rmI )( Lm dxx =⋅⋅=⋅= ⋅=
iio 3
2 ⎤
m 1 ⎛ LL ⎞
⎡ ⎤
3
x ⎜ −−= ⎟
∫ ⎢ ⎥ ⎜ ⎟
L
L 24243
⎣ ⎦
L − ⎝ ⎠
⎦
23
2
2
2
L L 12 m m 1
L
L
⎢ ⎥
⎣
⎡
−
∑
Rullende legemer på et skråplan
Når et legeme anbringes på et skråplan og den begynder at rulle ned af skråplanet med en omdrejnings akse gennem dens masse midtpunkt. Og ikke glider ned i steder for at rotere ned af skråplanet. Hvis skråplanet har en vinkel θ. Vil den resulterende kraft F være givet ved: res
FgmF −⋅⋅= )sin( gres
θ
Ovenfor ses en frit legeme analysetegning hvor F
N g er normal kræften og F er gnidningskræften.
Gnidningskræften størrelse er ukendt da gnidningen er statisk da legemet ruller.
Hvis Moment sætningen anvendes (Moment = kræft ganget arm) i masse midtpunktet:
FrM ⋅= g
Da Momentet er lig med: α
IM_{0} ⋅=Side 6
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 6 af 22
Det rullendes legemes hastighed er lig:
rv ⋅=
ϖ
Dette differentieres med hensyn til tiden t, så fremkommer der et udtryk for accelerationen: r a
ra =⇔⋅=
αα
Nu indsættes α i momentsætningen:
IF ⋅=
0
2IFr ⇔⋅=⋅ 0
IM_{0} ⇔⋅=r a r a r a g g
Nu er der et udtryk for gnidningskræften isoleret. Dette udtryk sætte ind i Newtons 2. lov
m +
2I_{0})sin( Igmam ⇔⋅−⋅⋅=⋅
0
2gm ⋅⋅)sin(
)sin( FFF ⇔−⋅=
gtresr
a =
r a θ θ θ
Nu har vi et isoleret udtryk for accelerationen.
Konstant acceleration
Ved konstant accelererende bevægelse stiger hastigheden hele tiden. Formlen for konstant acceleration:
2
5,05,0 atastvtass =⇔⋅⋅=⇔⋅+⋅⋅=−
20 0
2
5,0 ⋅ t s
Hvis jeg nu sætter mine to udtryk for accelerationen lig med hinanden kan jeg udlede et
udtryk/metode til at bestemme tiden for hvor lang tid det tager for legemet at rulle ned af
skråplanet:
= ⇔
m +
2s gm ⋅⋅)sin(
5,0 ⋅ t^{2}m +
2gm ⋅⋅)sin(
a =
5,0 ⋅ t^{2}a =
I_{0}I_{0}r r s θ θ
Side 7
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 7 af 22
r^{2}I_{_0}_{samlet}gm ⋅⋅)sin(
2 ⋅ s m +
t =
θ
Accelerationen for en dåse når den ruller ud
Ud fra tegningen kan vi se, at den resulterende kraft vil være givet ved FFF ⋅−=
snortresI stedet for snorkraften kan vi indsætte formlen for kraftmoment, der vil blive når dåsen ruller ud.
I formlen for et kraftmoment indgår også snorkraften, og derved kan vi sammensætte det, så det passer til vores udtryk.
Udtrykket α = a/r kommer fra formlen for vinkelhastigheden omega [ω] ⇔= Hastigheden bestemmes ved at gange med r
t π ω
2
r =⋅ v ⇔= Udtrykket differentieres med hensyn til tiden, så vi får et udtryk for
2 ⋅ r t π ω accelerationen r r
I_{0} ⋅ a
M = =α
⋅= rFM
snor α
Side 8
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 8 af 22
r =⋅=⋅ ar Til sidst isoleres udtrykket for alfa, så vi kan bruge kan indsætte den i formlen
dt d α ω for snorkraften.
r a
=
α
Nu kan vi så indsætte udtrykket i formlen så vi har accelerationen med. Dette udtryk indsætter vi så i den anden formel for kraftmomentet, hvori snorkraften er
IF ⋅=
0
20 r a
rF ⇔⋅=
r
⋅ aI
rFM ⇔⋅=
snor snor snor
Denne værdi for snorkraten indsættes nu i den første formel med F =F * -F
res t snor
Igmam ⋅−⋅=⋅ 2
r a
Udtrykket for snorkraften rykkes over på den anden side, og accelerationen sættes uden for en parentes.
m +
2r^{2}ma)( gm ⇔⋅=+
r
I
⋅ gm
a =
I
Dette er den teoretisk beregnede acceleration som vil fremkomme når vores dåse indrullet i staniol ruller ud fra en givet højde, kun under påvirkning af tyngdekraften.
Acceleration af dåsen når den ruller ud; i praksis
Først finder vi de data vi har brug for ud fra grafen. Dette gøres ved at trace dem, så de kan blive så
præcise som overhovedet muligt. Derefter bruger vi formlen_{2} for at finde accelerationen.2 ⋅ s t
a =
Denne acceleration skulle så gerne passe nogenlunde med den teoretisk beregnede.
Enheder:
2 a: Acceleration [a] =m/s
t: tiden [t] = s
m: massen [m] = kg
g: Tyngdeaccelerationen [g] = 9,82 m/s^{2}
s: Strækningen [s] = mSide 9
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 9 af 22
θ: Vinklen [θ] = °
I: Inertimomentet [I] = kg m^{2}0 0
r: Radius [r] = m ω: Vinkelhastigheden [ω] = rad/s M: Moment [M] = Nm F: Tyngdekræften [F] = N
t t
F: Gnidningskræften [F] = N
g g
F: Normalkræften [F] = N
N N
F: Snorkraften [F] = N
snor snor
Side 10
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 10 af 22
• Forsøgsserie 1.
Måleopstilling
I dette først forsøg blev der anbragte vi et legeme, som bestod af en cylinder hvor der næsten på midten var placeret en Cylindrisk ring. Dette Legeme rullede ned af et skråplan med opdrejningsakse i centrum af cylinderen. Dette forsøg bestod i at vi tog tid på hvor lang tid det tog for legemet at rulle ned af skråplanet.
Apparaturfortegnelse
• Legemet med det kendte Inertimoment
• Skråplan
• Stopur
Fremgangsmåde
Det kendte Legeme blev som nævnt anbragt på skråplanet hvor det derefter rullede ned af skråplanet, dette forsøg gentog vi en del gange så vi kunne tage gennemsnittet af de målte tider for at få den bedste tid til at sammenligne den teoretisk beregnede tid.
Data
Nedenfor ses Dimensionerne på legemet set forfra derudover har stangen som er en cylinder en
radius, r = 7,5mm og den store ring som næsten sidder i midt på cylinderen har en Radius, R =
50mm
Derudover ved vi at den samlede masse, m = 0,756kg
s
Forsøgsopstilling for legemet med kendt Inertimoment som ruller ned af skråplan
Side 11
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 11 af 22
Cylinderen har massen, m = 0,305kg
c
Den Cylindriske ring har massen, m = 0,451kg
cr
Skråplanets dimensioner:
Vinklen θ:
= sin^{−}^{1} ⎜ ⎟ 627,8 °=⎝ ⎠
⎛ 06,0 m ⎞
4,0 m θ
De målte tider under forsøgene:
Gennemsnits tiden er så 2,78s
Måle data:
2,76 s
2,86 s
2,80 s
2,78 s
2,76 s
2,75 s
2,77 s
2,83 s
2,79 s
2,73 s
Side 12
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 12 af 22
Udregninger
Udregning af den teoretiske tid
Først Beregner vi inertimomentet for legemet, vi kender alle de oplysninger der skal bruges til at beregne det samlede inertimoment. Figur deles op i en Cylinder og en cylindrisk ring
Inertimomentet for Cylinderen:
− 262 10578,80075,0305,05,0 ⋅⋅=⋅⋅= mkgmkgI
_0 C
2
5,0 ⋅⋅= rmI
cC_0
Inertimomentet for cylindrisk ring
− 2422 10764,5)05,00075,0(451,05,0 ⋅⋅=+⋅⋅= mkgmkgI
_0 Cr
22 +⋅⋅= RrmI )(5,0
_0 crCr
Ved ar lægge de to Inertimomenter sammen kan det samlede Inertimoment beregnes:
− 24 10850,5 mkgI ⋅⋅=
_0 Samlet
+= III_{_0_0_0}_{CrCSamlet}Nu da Inertimomentet er beregnet kan vi sætte det ind i det udtryk jeg har udledt i teori afsnittet. For beregning af tiden for et accelererende roterende legeme på et skråplan:
t = = 831,2
2 0075,0 m
− 24 10850,5 ⋅⋅ mkg
756,0 kg +
2 smkg ⋅⋅ )627,8sin(/82,9756,0
⋅ 4,02 m gm ⋅⋅)sin(
2 ⋅ s
r^{2}I_{_0}_{samlet}
m_{s} +t =
s θ
Usikkerheder
Under forsøget kan vi have lavet upræcise tidtagninger, men da vi har gentaget forsøget 10 gange må vi antage at vores tid er forholdsvis præcis.
Legemet kan have taget en uregelmæssig bane ned af skråplanet. Dvs. at den måske har bevæget sig lidt skrå.
Der er heller ikke taget højde for den svejseklat der er i siden den giver legemet et anden for og desuden er der også et hak i cylinder ringen, dette har også en lille indflydelse i beregningen for Inertimomentet.
Afvigelser
Hvis de to tider sammenlignes hhv. den målte og den teoretisk beregnede se at de stemmet ganske fint over ens da vi målte 2,78s og beregnede 2,831s altså en relativafvigelse på:
Side 13
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 13 af 22
−=⋅ %80,1%100
831,2 s
− 831,278,2 ss
⋅ %100 tTeoretisk
tMålt − tTeoretisk _
Fejlkilder
• Svejseklatten som kan give et usikkerhedsmoment
• Tidtagningen under forsøget
Side 14
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 14 af 22
• Forsøgsserie 2.
Måleopstilling
I dette Forsøg anbragte vi et legeme med et ukendt inertimoment på et skråplan, Dette Legeme var en osteklokke (se billede nedenfor). Dette legeme rullede ned ad skråplanet, med omdrejnings akse i gennem centrum af den. Under dette forsøg målte vi også tiden for hvor lang tid det tog for legemet at rulle ned af skråplanet.
Apparaturfortegnelse
• Legeme med ukendt Inertimoment
• Skråplan
• Stopur
Fremgangsmåde
Det kendte Legeme blev som nævnt anbragt på skråplanet hvor det derefter rullede ned af skråplanet, dette forsøg gentog vi en del gange så vi kunne tage gennemsnittet af de målte tider for at få den bedste tid til beregning af Inertimomentet.
Data
Legemets masse m = 2,687kg
k
Og radius som var fra omdrejningspunktet og ud til der hvor legemet rørte skråplanet var:
Legemet med det ukendte inertimoment
Side 15
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 15 af 22
= 0963,0 m
605,0 cm
2 π
Skråplanets dimensioner:
Vinklen θ:
= sin^{−}^{1} ⎜ ⎟ 791,3 °=⎝ ⎠
⎛ 08,0 m ⎞
21,1 m θ
De Målte tider:
Gennemsnits tiden: 2,77s
Udregninger
Udregning af Inertimomentet:
For at bestemme inertimomentet skal vi først kende accelerationen som finde ved formlen:
a = = /315,0 sm^{2}2 ⋅ 77,25,0 s
2
5,0 astvtas =⇔+⋅+⋅⋅=
200
21,1 m
5,0 ⋅ t s
Den beregnede acceleration sættes nu ind i formlen for accelerationen for et rullende legeme ned af et skråplan:
a = ⇔
m +
2gm ⋅⋅)sin(
I_{0}r θ
Måle data:
2,80 s
2,80 s
2,68 s
2,72 s
2,82 s
2,81 s
2,75 s
2,81 s
2,79 s
2,75 s
Side 16
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 16 af 22
2 0264,0 ⋅= mkgI
0
2 0963,0 m
I_{0}2 smkg ⋅⋅ )791,3sin(/82,9687.2
/315,0 sm^{2} =687.2 kg +
Usikkerheder
Under forsøget kan vi have lavet upræcise tidtagninger, men da vi har gentaget forsøget 10 gange må vi antage at vores tid er forholdsvis præcis.
Legemet kan have taget en uregelmæssig bane ned af skråplanet. Dvs. at den måske har bevæget sig lidt skrå. Og så kan den bane den har taget evt. have været længere end 1,21m.
Fejlkilder
• Tidtagningen
• Opmåling og vejning af osteklokken
Side 17
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 17 af 22
• Forsøgsserie 3
Måleopstilling
Et legeme bliver anbragt, således at den hænger i et ophængningspunkt, hvor den ruller ud ved hjælp af tyngdekraften. Ved hjælp af en højdemåler som er tilsluttet science work shop kan vi må hvor lang tid det tager for dåsen at rulle sig ud.
Apparaturfortegnelse
• Legemet med det kendte Inertimoment, dåsen
• Interface
• Pc med science work shop
• Højdemåler
• Husholdningsrullen
• Ophængningspunkt
Fremgangsmåde
I dette forsøg havde vi ophængt en dåse, der er viklet om af husholdningsfilm i en holder.
Husholdningsfilmen er lige præcis så lang, at dåsen stopper lige før den rammer vores måleinstrument. Husholdningsrullen er fastgjort til stativet, så den ved udrulning bliver hængende i holderen. Ved jorden stilles en højdemåler der ved hjælp af science workshop kan måle den acceleration rullen kommer med.
Udrulning af dåse
Side 18
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 18 af 22
Data
Først finder vi de dataer vi har brug for ud fra grafen. Dette gøres ved at trace dem, så de kan blive så præcise som overhovedet muligt. Acceleration skulle så gerne passe nogenlunde med den teoretisk beregnede.
På billedet kan vi se vores start tid og afstanden op til dåsen. Punktet hvor traceren står, vil derfor
være (t;m)=(1,431sek ; 1,777m)
Side 19
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 19 af 22
Slutværdien for dåsens bevægelse kan ses på det næste billede, hvor traceren nu er i endepunktet af kurven.
Her kan vi se at traceren stå i punktet (t;m)=(2,204sek ; 0.135m) Sammen med begyndelsespunktet
vil dette sige, at vi får en bevægelse med tiden 0,773sek og en højde ændring på 1,642m Udregninger
Teoretisk acceleration
Først finder vi den teoretisk mulige acceleration, som vores dåse kan have. Dette gøres ved hjælp af den formel vi har udledt i teori afsnittet. I denne formel skal der dog bruges et udtryk for inertimomentet af vores konstruktion, så derfor er det nødvendigt at opdele figuren i to dele. Skiven som svarer til bunden og cylinderen der svarer til siderne af dåsen.
m +
2r
I
⋅ gm
a =
22
Inertimomentet for en cylinder kan skrives således
0RrmI +⋅=)(
2
1
Side 20
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 20 af 22
2
Inertimomentet for en skive kan skrives således rmI ⋅⋅=
02
1
Vi kan omskrive inertimomentet for cylinderen, da godstykkelsen på dåsen er forsvindende lille.
2 2 2 Dette vil sige at 0,5*m(r +R ) kan omskrives til m*r . ved disse udregninger skal vi hele tiden
huske at der er forskel på masserne. Der er 3 forskellige masser, en for skiven, en for cylinderen og en samlet masse vi skal tage højde for.
Udtrykket for inertimomentet sættes nu ind i vores formel for accelerationen.
r^{2}22 ⋅+⋅⋅ rmrm
2
1
m_{samlet} +⋅ gm
a =
cylinderskive samlet
Her kan vi se at der står r [2] både under og over brøkstregen, så de vil gå ud med hinanden. Derefter dividere vi med m, så vi kan reducere på udtrykket.
samlet
2 m_{samlet} m_{samlet}m_{cylinder}
1 m_{skive}g
a =
1 +⋅+
Her ser vi at vi har massen for de to legemer per samlet masse, hvilket vi kan udskifte med areal for den enkelte del, per samlet areal. Dette kan vi gøre da forholdet mellem de to udtryk er det samme.
Herefter vil udtrykket se således ud
2 A_{samlet} A_{samlet}A_{cylinder}
1 A_{skive}g
a =
1 +⋅+
Det der står under brøkstregen er sådan set bare et tal som vi kan regne ud. Derfor bestemmer vi nu arealet af de to legemer.
d = 12.7cm
cylinder
l = 16,4cm
dåse
r = 6,35cm
dåse
2 = 065.0 mA
⋅⋅= ldA
cylinder dåsecylindercylinder π
Side 21
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 21 af 22
2 = 013,0 mA
⋅= rA_{dåseskive}^{2}skive π
2 = 078,0 mA
samlet
Nu kan vi finde den teoretiske acceleration for vores forsøg.
a = 118.5_{2}s m
Praktisk acceleration
Her skal vi bruge tallene fra data afsnittet, for at kunne bestemme accelerationen.
Faldtiden er diffineret som s=0,773sek og længden af faldet er t=1,642meter. Nu bruger vi så
formlen
a_{2}2 ⋅ s t
a_{praktisk} = 496.5_{2}s m
Usikkerheder
Ved dette forsøg mener vi kun der er enkelte fejlkilder. Der kan være visse fejlkilder ved vores måleudstyr, da forsøget jo ikke varer ret længe, så hvert sekundet er en meget stor faktor.
Derudover betragter vi dåsen som en ring uden radius da denne er forsvindende lille. Dette kan selvfølgelig have en lille smugle at sige, men det kan ikke være ret meget. Som den sidste ting kan der være små afvigelser i de målingen vi har foretaget på dåsen, men dette mener vi ikke har nogen betydning
Afvigelser
Forskellen på den teoretisk- og praktiske acceleration skal helst være så lille som overhovedet muligt, da der ikke kan være ret mange fejlkilder i dette forsøg
a_{difference} = %97.5a_{difference} = ⋅ %100
496.5_{2}+ 118.5496,5
22s m s s m m
Side 22
HTX Holstebro Fysik A [navn fjernet] & [navn fjernet]
Accelererede roterende legemer
Alf. 31/10-2005 Side 22 af 22
Fejlkilder
• Måleudstyr
• Store radius og lille radius antog vi for dåsen at være lige store
• Opmåling af dåsens dimensioner
• Samlet Konklusion
Vores forsøg har fungeret optimalt, og ud fra de beregnede data kan vi også se, at der er en klar sammenhæng imellem teori og praksis.
I forsøgsserie 1 har vi kun en afvigelses procent på -1,80% mellem de teoretiske beregninger og de tider der blev målt i forsøget, altså må vi antage at dette er højst acceptabel.
Ved forsøg nr.2 hvor vi beregnede en osteklokkes inertimoment ud fra målte tider, vores resultat var svær at konkludere på da vi ikke havde noget konkret at sammenligne det med. Men vi kan konkludere at det er muligt at beregne inertimomentet ud fra den målte tid.
I forsøgsserie 3. får vi kun en afvigelse på 5,97% imellem de to udregninger af henholdsvis det teoretiske og det praktisk udførte forsøg. Dette er et meget godt resultat, da forsøget, som sagt ikke er ret langt, så det skal ingenting til før det vil give et stort udsving. Derfor kan vi sige, at vores formål er opfyldt, så alt i alt har alle vores forsøg og beregninger været vellykket og formålet er opfyldt.
Se opgaven i originaldokumentet eller gå til tekstens begyndelse.
Materialet
Fuld skærmOpgaven åbner, når du ruller ned til den.