Bevægelse med konstant acceleration - Rapport i fysik

Rapporten afleveres d. 12/10 2005

FYSIKRAPPORT

Bevægelse med konstant acceleration

FYSIKRAPPORT

Bevægelse med konstant acceleration

FORMÅL Formålet med forsøget er at få indblik i sammenhængen mellem sted, hastighed, acceleration og tid ved at foretage et forsøg med moderne udstyr og eftervise nogle givne formler, og ved at finde sammenhæng mellem forsøget med det moderne udstyr og et forsøg vi lavede før sommerferien uden moderne udstyr. Jeg skal desuden eftervise formlen v(t) = a ∙ t + v TEORI Når noget kører på et skråplan vil det have en konstant acceleration, der svarer til accelerationen under frit fald.

Når jeg har en bevægelse med en konstant acceleration, a gælder bevægelsesligningerne: s(t) = ∙ a ∙ t + v ∙ t + s og v(t) = a · t + v Hvor s er den tilbagelagte strækning, s er begyndelsespositionen, a er accelerationen, t er tiden, v er hastigheden og v er begyndelseshastigheden. Der er en sammenhæng imellem de to funktioner: hastighedsfunktionen er en afledning af stedfunktionen: = v(t) Hvis man fortsætter kan man se at en afledning af hastighedsfunktionen bliver lig med acceleration: v’(t) = a = s’’(t) Rapporten afleveres d. 12/10 2005 Af alt dette kan jeg se, at hældningskoefficienten til en (t,s)-graf vil være hastigheden og at hældningskoefficienten til en (v,t)-graf vil være accelerationen. Hastighedsfunktionen så således ud: v(t) = a · t + v , hvilket beskriver en ret linie, hvis altså a er en konstant, jeg kan altså forvente at min (t,v)-graf er ret de steder hvor accelerationen er konstant.

Vores vogn er påvirket af forskellige kræfter. Tyngdekraften trækker vognen nedad. Vi påvirker vognen når vi skubber til den. Selvom det er en minimalfriktionsvogn vil der alligevel være en vis gnidningsmodstand, eller en friktionskraft. Der vil også være lidt luftmodstand. Disse to kræfter vil jeg under ét kalde modstandskræfter. Den resulterende kraft kan ses af den retning som vognen accelererer i, hvilket er skråt nedad mod skråplanets start. Vi kan kalde de kræfter der har modsat retning af kørselsretningen for modstandskræfter. Det betyder at modstandskræften er ensrettet med den resulterende kraft når vognen kører op ad skråplanet, og at modstandskræften er modsatrettet den resulterende kraft når vognen kører ned. Man kan altså forvente at den numeriske værdi af accelerationen er lidt større når vognen kører opad. Den resulterende kraft er hovedsagelig et resultat af tyngdekraften og normalkraften, specielt i dette tilfælde hvor gnidningsmodstanden er så lille.