ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑΣ ΒΟΛΗΣ

Transcript

1 ΜΙΝΟΠΕΤΡΟΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ - Ρ/Η ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ου ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΣΕΦΕ 2 ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΕΡΑΜΑΤΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑΣ ΒΟΛΗΣ ΚΕΡΑΤΣΙΝΙ 2005

2 ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑΣ ΒΟΛΗΣ Στόχοι: Να μπορεί ο μαθητής: να επεξεργαστεί διαδοχικές φωτογραφίες φαινομένου και να πάρει απ αυτές μετρήσεις εμπλεκομένων μεγεθών. να επιβεβαιώσει πειραματικά ότι το βλήμα, οριζόντια κινείται με σταθερή ταχύτητα, και κατακόρυφα με ομαλώς μεταβαλλόμενη κίνηση. να διαπιστώσει πειραματικά ότι η οριζόντια βολή μπορεί να θεωρηθεί ως σύνθεση δύο κινήσεων. ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΗΣ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΗΣ ΑΠΟΤΥΠΩΣΗΣ ΤΩΝ ΚΙΝΗΣΕΩΝ Χρησιμοποιώντας την συσκευή συγχρόνων κινήσεων, αποτυπώνουμε σε μια φωτογραφική πλάκα (που βρίσκεται στην επόμενη σελίδα) τις διαδοχικές θέσεις των δύο κινητών Α και Β, που ξεκινούν ταυτόχρονα από το ίδιο οριζόντιο επίπεδο. Το Α εκτελεί ελεύθερη πτώση και το Β εκτελεί οριζόντια βολή. Οι διαδοχικές θέσεις των κινητών έχουν φωτογραφηθεί σε ίσα χρονικά διαστήματα. 1. Προσδιορίστε, κατά προσέγγιση, τα κέντρα των δύο κινητών Α και Β σε κάθε τους θέση. 2. Σχεδιάστε τη γραμμή που περνά από τα κέντρα των κινητών Α και Β για κάθε χρονική στιγμή. 3. Ελέγξτε αν οι γραμμές που φέρατε είναι παράλληλες. Σημειώστε τις παρατηρήσεις σας Μετρήστε με υποδεκάμετρο τις θέσεις των κινητών κατά τον κατακόρυφο άξονα με αφετηρία την αρχική θέση των κινητών και συμπληρώστε τον Πίνακα Ι. 5. Φέρατε κατακόρυφες γραμμές που να περνούν από το κέντρο του σώματος Β στις διαδοχικές του θέσεις. 6. Μετρήστε με υποδεκάμετρο τις οριζόντιες αποστάσεις μεταξύ των διαδοχικών θέσεων του κινητού Β με αφετηρία την αρχική του θέση και συμπληρώστε τον Πίνακα Ι. 7. Ελέγξτε αν οι οριζόντιες αποστάσεις μεταξύ των διαδοχικών θέσεων του κινητού Β είναι ίσες. Σημειώστε τις παρατηρήσεις σας Βρείτε τη σχέση ανάμεσα στα διανυόμενα διαστήματα του κινητού Β και στους αντίστοιχους χρόνους κατά την οριζόντια διεύθυνση.. 9. Τι κίνηση εκτελεί το σώμα Β κατά την οριζόντια διεύθυνση και γιατί; 10. Βρείτε τη σχέση ανάμεσα στα διανυόμενα διαστήματα και στους αντίστοιχους χρόνους κατά την κατακόρυφη διεύθυνση για τις τέσσερις πρώτες θέσεις του κινητού Β Τι κίνηση εκτελεί το σώμα Β κατά την οριζόντια διεύθυνση και γιατί;... Μινόπετρος Κωνσταντίνος, Υπεύθυνος Σ.Ε.Φ.Ε. 2 ου Λυκείου Περάματος 1

3 Πίνακας Ι Χρονική στιγμή T (τ) Αρχική θέση 0 Θέση 1 1 Θέση 2 2 Θέση 3 3 Θέση 4 4 Θέση 5 5 t 2 Θέση του κινητού κατά την οριζόντια διεύθυνση X Θέση του κινητού κατά την κατακόρυφη διεύθυνση Y Φωτογραφική απεικόνιση των κινήσεων των κινητών Α και Β 2 Μινόπετρος Κωνσταντίνος, Υπεύθυνος Σ.Ε.Φ.Ε. 2 ου Λυκείου Περάματος

4 12. Πού οφείλεται το γεγονός ότι τα οριζόντια διαστήματα μεταξύ των τριών τελευταίων θέσεων του κινητού Β δεν υπακούουν στην κανονικότητα των διαστημάτων μεταξύ των προηγουμένων θέσεων;. Πηγές: Φυσική Γενικής παιδείας Α Λυκείου 2005 ΟΕΔΒ Μινόπετρος Κωνσταντίνος, Υπεύθυνος Σ.Ε.Φ.Ε. 2 ου Λυκείου Περάματος 3

5 Υποδείξεις Διαπιστώνουμε ότι το σώμα Β οριζοντίως διανύει σε ίσους χρόνους ίσα διαστήματα (για τις τέσσερις πρώτες θέσεις). Άρα το σώμα οριζοντίως κινείται με σταθερή ταχύτητα. Η ύπαρξη του ατμοσφαιρικού αέρα δημιουργεί επιβράδυνση η οποία γίνεται εμφανής στις τελευταίες θέσεις του κινητού. Το σώμα κατακορύφως ακολουθεί την ελεύθερη πτώση όπως φαίνεται από την παραλληλία των ευθειών στις αντίστοιχες διαδοχικές θέσεις. Από τον επόμενο Πίνακα ΙΙ και το αντίστοιχο διάγραμμα διαπιστώνουμε ότι οι κατακόρυφες απομακρύνσεις είναι κατά μεγάλη προσέγγιση ανάλογες του τετραγώνου του χρόνου. Άρα κατακορύφως το σώμα εκτελεί ομαλώς επιταχυνόμενη κίνηση. 4 Μινόπετρος Κωνσταντίνος, Υπεύθυνος Σ.Ε.Φ.Ε. 2 ου Λυκείου Περάματος

6 Χρονικές στιγμές σε τ Πίνακας ΙΙ Χρονικές στιγμές σε τ 2 Μετατόπιση σε μονάδες μήκους , , , , ,6 Μετατόπιση σε μονάδες μήκους y = 0,5419x R 2 = 0, τ2 Μινόπετρος Κωνσταντίνος, Υπεύθυνος Σ.Ε.Φ.Ε. 2 ου Λυκείου Περάματος 5