σολείο: Σάξη: Ονομαηεπώνςμο μαθηηών

Transcript

1 ΕΡΓΑΣΗΡΙΑΚΟ ΚΕΝΣΡΟ ΦΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΗΜΩΝ ΛΑΚΩΝΙΑ ΣΟΠΙΚΟ ΓΙΑΓΩΝΙΜΟ EUSO ΜΑΘΗΜΑ: ΦΤΙΚΗ Σπάξηε 7 Δεθεκβξίνπ 2014 Υπεύζπλε ΕΚΦΕ: Ειέλε Παινύκπα -ρεκηθόο σολείο: Σάξη: Ονομαηεπώνςμο μαθηηών Α) Β). Γ). ΘΔΜΑ: Υπνινγηζκόο ηνπ ζπληειεζηή ηξηβήο νιίζζεζεο μ δύν δηαθνξεηηθώλ πιηθώλ ΚΟΠΟ: Η πεηξακαηηθή εύξεζε ηνπ ζπληειεζηή ηξηβήο νιίζζεζεο μ από ηελ δύλακε ηξηβή νιίζζεζεο ΣΟΥΟΙ α) Η αμηνπνίεζε πεηξακαηηθώλ δεδνκέλσλ πξνο εύξεζε ηνπ ζπληειεζηή ηξηβήο νιίζζεζεο. β) Η αμηνπνίεζε γξαθήκαηνο κε ηνλ ππνινγηζκό θιίζεο. γ) Η εθηίκεζε θαη εμήγεζε «δηαθνξεηηθώλ» απνηειεζκάησλ. Δπιζημάνζειρ από ηην θεωπία Όηαλ έλα ζώκα κάδαο m, νιηζζαίλεη ζε κηα επηθάλεηα πάλσ ηνπ αζθνύληαη νη εμήο δπλάκεηο: Τν βάξνο ηνπ Β=mg, θαη ε αληίδξαζε από ηελ επηθάλεηα, ε νπνία αλαιύεηαη ζε δύν θάζεηεο ζπληζηώζεο: Τελ δύλακε Ν, πνπ είλαη θάζεηε ζηελ επηθάλεηα θαη Τελ ηξηβή νιίζζεζεο Σ, πνπ είλαη παξάιιειε κε ηελ επηθάλεηα θαη έρεη θαηεύζπλζε αληίζεηε ηεο ηαρύηεηαο ηνπ ζώκαηνο θαη ην κέηξν ηεο είλαη αλάινγν ηεο θάζεηεο αληίδξαζεο Ν Σ = μ.ν (1) όπνπ μ κηα ζηαζεξά πνπ νλνκάδεηαη ζπληειεζηήο ηξηβήο Όηαλ ην ζώκα ηνπνζεηείηαη ζε νξηδόληην επίπεδν, ε θάζεηε αληίδξαζε Ν είλαη ίζε κε ην βάξνο ηνπ ζώκαηνο : Ν = m.g νπόηε ε ζρέζε ηεο ηξηβήο ιακβάλεη ηε κνξθή : Σ = μ.m.g

2 Α) ΠΔΙΡΑΜΑΣΙΚΗ ΓΙΑΓΙΚΑΙΑ ΤΛΙΚΑ Έλα θνκκάηη μύινπ κε δύν επηθάλεηεο (κέηαιιν, ιάζηηρν ), δύν κεηαιιηθνί θύιηλδξνη, δπλακόκεηξν, δπγαξηά, πάγθνο, ράξαθαο. Πποεπγαζία Ζπγίδνπκε έλα θνκκάηη μύινπ θαη ηνπο δύν κεηαιιηθνύο θπιίλδξνπο. Πάλσ ηνπο γξάθνπκε ηελ ηηκή ηεο κάδαο ηνπο. Έηζη ζα έρνπκε ηξεηο δηαθνξεηηθέο κάδεο. m 1 = gr (κάδα μύινπ) m 2 = gr (κάδα μύινπ θαη κάδα 1νπ θπιίλδξνπ) m 3 = gr (κάδα μύινπ θαη κάδεο 1νπ θαη 2νπ θπιίλδξνπ) 1. Τνπνζεηνύκε ην μύιν λα εθάπηεηαη ζηνλ πάγθν κε ηελ κεηαιιηθή επηθάλεηα. 2. Πξνζπαζνύκε λα θηλήζνπκε ην μύιν ηξαβώληαο ην κε έλα δπλακόκεηξν ησλ 6 Νt. 3. Καηαγξάθνπκε ηελ ηηκή ηεο δύλακεο γηα ηελ νπνία θηλείηαη αξγά ( κε ζηαζ. ηαρύηεηα) ην μύιν. Τν επαλαιακβάλνπκε πέληε θνξέο θξαηώληαο ηελ κέζε ηηκή ηεο δύλακεο. 4. Επαλαιακβάλνπκε ηελ ίδηα πεηξακαηηθή δηαδηθαζία θνξηώλνληαο ηηο άιιεο δύν κάδεο. 5. Σπκπιεξώλνπκε ηνλ πίλαθα ηηκώλ γηα ηελ κεηαιιηθή επηθάλεηα 6. Τα πξνεγνύκελα βήκαηα ηα επαλαιακβάλνπκε αθξηβώο γηα ηελ ιαζηηρέληα επηθάλεηα. ΠΙΝΑΚΑ ΣΙΜΩΝ 1. Μεηαλλική επιθάνεια g=9,8m/sec 2 α/α Μάδεο 1 m 1 2 m 2 3 m 3 Τηκή κάδαο - Κgr Μέζνο όξνο ζπληειεζηή κ κ Κάζεηε δύλακε Ν=mg (Nt ) Μεηξήζηκε δύλακε (ηξηβή, Τ - Νt ) μ μ =Σ/Ν ΠΙΝΑΚΑ ΣΙΜΩΝ 2. Λαζηισένια επιθάνεια g=9,8m/sec 2 α/α Μάδεο 1 m 1 Τηκή κάδαο - Κgr Κάζεηε δύλακε Ν=mg (Nt ) Μεηξήζηκε δύλακε (ηξηβή, Τ - Νt ) μ λ =Σ/Ν 2 m 2 3 m 3 Μέζνο όξνο ζπληειεζηή κ ι

3 Β) ΔΠΔΞΔΡΓΑΙΑ ΜΔΣΡΗΔΩΝ 1. Επηιέμηε ηελ ζσζηή απάληεζε Οη ηηκέο ησλ ζπληειεζηώλ μ μ, μ λ πνπ ππνινγίζαηε ζηνπο πίλαθεο ηηκώλ 1 θαη 2 ζπλδένληαη κε ηε ζρέζε : Α) μ μ =μ λ Β) μ μ > μ λ Γ) μ μ < μ λ Σύκθσλα κε ηελ απάληεζε πνπ δώζαηε ζηελ παξαπάλσ εξώηεζε, ζπκπεξαίλεηε όηη Γ) ν ζπληειεζηήο μ είλαη αλεμάξηεηνο ηεο θύζεο ησλ επηθαλεηώλ πνπ βξίζθνληαη ζε επαθή Δ) ν ζπληειεζηήο μ εμαξηάηαη από ηε θύζε ησλ επηθαλεηώλ πνπ βξίζθνληαη ζε επαθή Εάλ ην πείξακά ζαο δηεμαρζεί ζε πάγθν κε ιαδσκέλε επηθάλεηα, νη ζπληειεζηέο ηξηβήο ησλ πιηθώλ πνπ ζα ππνινγίζεηε ζα είλαη Α) κεγαιύηεξνη από απηνύο πνπ κεηξήζαηε Β) κηθξόηεξνη από απηνύο πνπ κεηξήζαηε Γ) ίζνη κε απηνύο πνπ κεηξήζαηε Αηηηνινγήζηε ηελ απάληεζή ζαο 2. Καηαζθεπάζηε ηα γξαθήκαηα: ηεο ηξηβήο νιίζζεζεο Τ ζε ζρέζε κε ηελ θάζεηε αληίδξαζε N, Τ=f(N), ηεο κεηαιιηθήο επηθάλεηαο θαη ηεο ιαζηηρέληαο επηθάλεηαο. Γξάθεκα Τ=f(N) από ηα δεδνκέλα ηεο κεηαιιηθήο επηθάλεηαο

4 Γξάθεκα Τ=f(N) από ηα δεδνκέλα ηεο ιαζηηρέληαο επηθάλεηαο. 3. Από ηελ θιίζε ησλ γξαθεκάησλ ππνινγίζηε ηνπο ζπληειεζηέο νιίζζεζεο ησλ δύν επηθαλεηώλ 4. Σρνιηάζηε ηηο πηζαλέο δηαθνξέο πνπ ππάξρνπλ κεηαμύ ησλ ηηκώλ ησλ ζπληειεζηώλ νιίζζεζεο ησλ πηλάθσλ 1,2 θαη ησλ ηηκώλ πνπ βξέζεθαλ από ηελ θιίζε ησλ γξαθεκάησλ 5. Πεξηγξάςηε ζύληνκα πώο κπνξνύκε λα ππνινγίζνπκε πεηξακαηηθά ηελ κάδα ελόο θπιίλδξνπ πνπ επηζπλάπηεηαη ηνπ μύινπ, κε ηελ βνήζεηα ηεο ηξηβήο νιίζζεζεο ρσξίο λα ρξεζηκνπνηήζνπκε ην δπγό. ΑΠΑΝΣΗΔΙ

5

6 Αξιολόγηζη ηηρ άζκηζηρ Υπνινγηζκόο ηεο κάδαο 5κ Λήςε θαηαγξαθή θαη επεμεξγαζία κεηξήζεσλ Απαληήζεηο ζηελ εξώηεζε πνιιαπιήο επηινγήο: 5 θάζε ζσζηή απάληεζε, -5 θάζε εζθαικέλε, 0 θάζε θελή. Κιίκαθεο θαη βαζκνλόκεζε αμόλσλ γξαθήκαηνο. Τνπνζέηεζε πεηξακαηηθώλ ζεκείσλ ζην ζύζηεκα αμόλσλ. 30κ 15κ 10κ 10κ Σρεδίαζε πεηξακαηηθήο επζείαο. 5κ Υπνινγηζκόο ηεο θιίζεο ηεο πεηξακαηηθήο επζείαο θαη αηηηνιόγεζε απνηειεζκάησλ. 15κ Πεηξακαηηθόο ππνινγηζκόο ηεο κάδαο. 10κ ύνολο μονάδων 100