ΠΕΙΡΑΜΑ 7. Μελέτη της Κυκλικής Κίνησης

Σχετικά έγγραφα
ΠΕΙΡΑΜΑ 7. Μελέτη της Κυκλικής Κίνησης

ΠΕΙΡΑΜΑ 6. Διατήρηση της Μηχανικής Ενέργειας

ΠΕΙΡΑΜΑ 6. Διατήρηση της Μηχανικής Ενέργειας

ΠΕΙΡΑΜΑ 8. Μελέτη Ροπής Αδρανείας Στερεών Σωµάτων

ΠΕΙΡΑΜΑ 5. Μελέτη ευθύγραμμης ομαλής και επιταχυνόμενης κίνησης.

Μηχανική Στερεού Ασκήσεις Εμπέδωσης

ΕΝΩΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΚΥΠΡΟΥ

ΦΥΕ 14 5η ΕΡΓΑΣΙΑ Παράδοση ( Οι ασκήσεις είναι βαθμολογικά ισοδύναμες) Άσκηση 1 : Aσκηση 2 :

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2019

2 Η ΠΡΟΟΔΟΣ. Ενδεικτικές λύσεις κάποιων προβλημάτων. Τα νούμερα στις ασκήσεις είναι ΤΥΧΑΙΑ και ΟΧΙ αυτά της εξέταση

Μηχανική Στερεού Σώματος

ΑΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ/ ΣΤΕΦ 3/2/2016 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

Ομογενής δίσκος ροπής αδράνειας, με μάζα και ακτίνας θα χρησιμοποιηθεί σε 3 διαφορετικά πειράματα.

Θέματα Παγκύπριων Εξετάσεων

[1kgm 2, 5m/s, 3,2cm, 8rad/s][1kgm 2, 5m/s, 3,2cm, 8rad/s]

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Άσκηση 1. (Κινητική ενέργεια λόγω περιστροφής. Έργο και ισχύς σταθερής ροπής)

Άσκηση 9 Μελέτη στροφικής κίνησης στερεού σώματος

Κεφάλαιο 10 Περιστροφική Κίνηση. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

1. Για το σύστηµα που παριστάνεται στο σχήµα θεωρώντας ότι τα νήµατα είναι αβαρή και µη εκτατά, τις τροχαλίες αµελητέας µάζας και. = (x σε μέτρα).


ΠΕΙΡΑΜΑ 9. Γυροσκόπιο και οι νόμοι του

ΕΧΕΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΘΕΙ ΑΝΑ ΕΝΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΝΑ ΤΥΠΟ ΓΙΑ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΣΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΑΣ ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΣΤΗ ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ ΣΑΣ ΚΙ 2014

το άκρο Β έχει γραμμική ταχύτητα μέτρου.

Εσωτερικές Αλληλεπιδράσεις Νο 3.

Β22. Μέτρηση Ροπής Αδράνειας

ΕΝΟΤΗΤΑ 1: ΚΙΝΗΣΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β

ΦΥΕ 14 5η ΕΡΓΑΣΙΑ Παράδοση ( Οι ασκήσεις είναι βαθµολογικά ισοδύναµες) Άσκηση 1 : Aσκηση 2 :

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα. ΔΙΑΛΕΞΗ 09 Ροπή Αδρανείας Στροφορμή

2) Ομογενής δίσκος μάζας m και ακτίνας R κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει πάνω σε οριζόντιο

Διαγώνισμα Γ Λυκείου Θετικού προσανατολισμού. Διαγώνισμα Μηχανική Στερεού Σώματος. Σάββατο 24 Φεβρουαρίου Θέμα 1ο


ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ 2013

ΠΕΙΡΑΜΑ 5. Μελέτη ευθύγραµµης οµαλής και επιταχυνόµενης κίνησης. Σκοπός του πειράµατος

ταχύτητα μέτρου. Με την άσκηση κατάλληλης σταθερής ροπής, επιτυγχάνεται

β) Από τον νόμο του Νεύτωνα για την μεταφορική κίνηση του κέντρου μάζας έχουμε: Επομένως το κέντρο μάζας αποκτάει αρνητική επιτάχυνση σταθερού μέτρου

% ] Βαγγέλης Δημητριάδης 4 ο ΓΕΛ Ζωγράφου

ΑΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ/ ΣΤΕΦ 15/10/2012 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΡΑΠΤΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

Απάντηση: α) 16,0 Ν, β) 10,2 Ν

ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 (ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ) ΚΥΡΙΑΚΗ 15 ΜΑΡΤΙΟΥ 2015 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ 5

ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Β ΛΥΚΕΙΟΥ (ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 19/03/2017 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ: ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: Α (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 09/03/2014

EΡΓΑΣΙΑ 5 η Καταληκτική ηµεροµηνία παράδοσης: 20 Ιουλίου 2003

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΕΡΕΟ. ΘΕΜΑ Α (μοναδες 25)

ΑΣΚΗΣΗ 1: ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ ΒΑΣΙΚΩΝ ΜΕΓΕΘΩΝ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ: ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΑΥΕΘΥΝΣΗΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Α (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 09/03/2014

Μηχανικό Στερεό. Μια εργασία για την Επανάληψη

Κεφάλαιο 6β. Περιστροφή στερεού σώματος γύρω από σταθερό άξονα

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ. Α5. α. Λάθος β. Λάθος γ. Σωστό δ. Λάθος ε. Σωστό

Διαγώνισμα Φυσικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ» ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

γ) το μέτρο της γωνιακής ταχύτητας του δίσκου τη στιγμή κατά την οποία έχει ξετυλιχθεί όλο το σχοινί.

Κεφάλαιο 6α. Περιστροφή στερεού σώματος γύρω από σταθερό άξονα

Διαγώνισμα Γ Λυκείου Θετικού προσανατολισμού. Διαγώνισμα Μηχανική Στερεού Σώματος. Τετάρτη 12 Απριλίου Θέμα 1ο

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ ΗΜ: 1/7/14 ΣΤΕΦ - ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ Α ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ -ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΚΕΝΤΡΟ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΝΙΚΑΙΑΣ ΠΕΙΡΑΙΑ. Φύλλο εργασίας

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Β ΛΥΚΕΙΟΥ (ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 19/03/2017 (ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ) ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

( ) Παράδειγµα. Τροχαλία. + ΔE δυν. = E κιν. + E δυν

Γ ΤΑΞΗ ΤΜΗΜΑ ΟΝΟΜΑ. ΘΕΜΑ 1ο. 7 mr 5. 1 mr. Μονάδες 5. α. 50 W β. 100 W γ. 200 W δ. 400 W

8 ο Μάθημα Περιστροφική κίνηση. Κέντρο μάζας Στερεό σώμα Γωνιακή ταχύτητα γωνιακή επιτάχυνση Περιστροφή με σταθερή γωνιακή επιτάχυνση

L 1 L 2 L 3. y 1. Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε. / ΤΜΗΜΑ ΕΚΠΑΙΔΕΤΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ ΥΠΟΔΟΜΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΥ 2012 ΜΑΘΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗ Ι Καθηγητής Σιδερής Ε.

Κεφάλαιο 11 Στροφορμή

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Στερεό (Μέχρι Ροπή Αδράνειας) Γ ΛΥΚΕΙΟΥ. Α)Σε κάθε μια από τις ερωτήσεις (1-4) να σημειώσετε στο τετράδιό σας τη σωστή απάντηση.

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 05/01/2016 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

ΑΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ/ ΣΤΕΦ 3//7/2013 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΡΑΠΤΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο : ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 3: ΡΟΠΗ ΑΔΡΑΝΕΙΑΣ - ΘΕΜΕΛΙΩΔΗΣ ΝΟΜΟΣ ΣΤΡΟΦΙΚΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

11 η Εβδομάδα Δυναμική Περιστροφικής κίνησης. Έργο Ισχύς στην περιστροφική κίνηση Στροφορμή Αρχή διατήρησης στροφορμής

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο : ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 1: ΚΙΝΗΣΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ [Υποκεφάλαιο 4.2 Οι κινήσεις των στερεών σωμάτων του σχολικού βιβλίου]

ΟΡΟΣΗΜΟ >Ι 3. δ. Ι Οι τροχοί (1) και (2) του σχήματος είναι ίδιοι. Τότε: και Ι 2

ΦΥΣΙΚΗ. α) έχουν κάθε χρονική στιγμή την ίδια οριζόντια συνιστώσα ταχύτητας, και την ίδια κατακόρυφη συνιστώσα ταχύτητας.

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 5 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΜΑΡΤΙΟΣ 2017: ΘΕΜΑΤΑ

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 5 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2017: ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 05/01/2016 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

Δ3. Ο χρόνος από τη στιγμή που η απόστασή τους ήταν d μέχρι τη στιγμή που ακουμπά η μία την άλλη. Μονάδες 6

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Άσκηση 1. (Ροπή αδράνειας - Θεμελιώδης νόμος στροφικής κίνησης)

12 η Εβδομάδα Δυναμική Περιστροφικής κίνησης. Αρχή διατήρησης στροφορμής

Theory Greek (Greece) Παρακαλώ διαβάστε τις Γενικές Οδηγίες που θα βρείτε σε ξεχωριστό φάκελο πριν ξεκινήσετε να εργάζεστε στο πρόβλημα αυτό.

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. = 2r, τότε:

Κεφάλαιο 10 Περιστροφική Κίνηση. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗΣ. Δίνεται ότι η ροπή αδράνειας του δίσκου ως προς τον άξονα Κ είναι Ι= M R

11 η Εβδομάδα Δυναμική Περιστροφικής κίνησης. Έργο Ισχύς στην περιστροφική κίνηση Στροφορμή

Προτεινόμενο διαγώνισμα Φυσικής Α Λυκείου

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

( σφόνδυλος : τροχαλία με μεγάλη μάζα)

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Μηχανική Στερεού - µέρος ΙΙ Ενδεικτικές Λύσεις Κυριακή 28 Φλεβάρη 2016 Θέµα Α

Β. Συµπληρώστε τα κενά των παρακάτω προτάσεων

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ (8 ΠΕΡΙΟΔΟΙ)

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΟΥ ΕΤΟΥΣ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Διδάσκοντες: Βαρσάμης Χρήστος, Φωτόπουλος Παναγιώτης

Β ΛΥΚΕΙΟΥ - ΓΕΝΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Transcript:

ΠΕΙΡΑΜΑ 7 Μελέτη της Κυκλικής Κίνησης Σκοπός του πειράματος Σκοπός του πειράματος είναι η μελέτη της κυκλικής κίνησης και μερικών από τα μεγέθη που την περιγράφουν, όπως η γωνιακή ταχύτητα και επιτάχυνση, μέσα από τους νόμους του Νεύτωνα για την περιστροφική κίνηση. Αρχή λειτουργίας του πειράματος Σε ένα σώμα το οποίο περιστρέφεται χωρίς τριβή και πάνω στο οποίο δρα μία ροπή γίνεται μέτρηση της γωνίας περιστροφής και της γωνιακής ταχύτητας σαν συνάρτηση του χρόνου. Η γωνιακή επιτάχυνση προσδιορίζεται σαν συνάρτηση της ροπής. Στοιχεία από τη Θεωρία Η σχέση ανάμεσα στην στροφορμή L ενός στερεού σώματος σε ένα σταθερό σύστημα συντεταγμένων όπου η αρχή συμπίπτει με το κέντρο βάρους του σώματος και της ροπής T που ασκείται πάνω σ' αυτό είναι: d L T = (1) dt Η στροφορμή δίνεται από τη γωνιακή ταχύτητα ω και τη ροπή αδρανείας I του σώματος L = I (2) Στην περίπτωση αυτή το διάνυσμα της γωνιακής ταχύτητας έχει την διεύθυνση του κύριου άξονα αδρανείας του σώματος (z-άξονας). Έτσι η στροφορμή έχει μόνο μία συνιστώσα Lz=Iz ω Επομένως, d T z = I z (3) dt Η ροπή της δύναμης F δίνεται από T = rxf (4) έτσι ώστε η εξίσωση κίνησης γίνεται = mgr T z (5) 1

( ) dw t mgr = I z dr º = I a (6) z dt Με την αρχική συνθήκη ω(0)=0 παίρνει κανείς την σχέση w ( t)= mgr t (7) I z ενώ για την γωνία περιστροφής Φ, με αρχική συνθήκη Φ(0) j ( t)= 1 mgr t 2 (8) 2 I z Πειραματική διαδικασία Γενικά στοιχεία Η πειραματική διάταξη φαίνεται στα Σχήματα α-γ. Πριν ξεκινήσετε τις μετρήσεις θα πρέπει να γίνουν οι πιο κάτω ρυθμίσεις: Θέστε σε λειτουργία το σύστημα παροχής αέρα. Σχ.α Ευθυγραμμίστε οριζόντια το δίσκο ρυθμίζοντας τα ποδαράκια που διαθέτει η βάση στήριξης. Σχ. α Ο διακόπτης έναρξης (δίνει σήμα στον μετρητή να αρχίσει η μέτρηση) πρέπει να είναι κατά τέτοιο τρόπο ρυθμισμένος ώστε αρχικά να ακουμπά πάνω στην καμπύλη της περιστρεφόμενης μάσκας για να κρατά τον δίσκο ακίνητο (Σχ. β) Η τροχαλία ακριβείας σφίγγεται κατά τέτοιο τρόπο ώστε το νήμα να αιωρείται οριζόντια πάνω από το έδρανο και να είναι στο ίδιο ύψος με την τροχαλία, στο επίπεδο του δίσκου. Φράγμα φωτός Σύστημα παροχής αέρα Ποδαράκια βάσης στήριξης Σχήμα α 2

Ακτίνες περιτύλιξης Τροχαλία ακριβείας Περιστρεφόμενη μάσκα Μάζες Διακόπτης έναρξης Σχήμα β Φράγμα φωτός t = t φ, γωνία περιστ.= φ φ Ακτίνα περιτύλιξης Σημείο Έναρξης: t = 0, γωνία περιστ.= 0 ο Σχήμα γ Διακόπτης έναρξης Εκτέλεση Προσοχή! Η πειραματική διάταξη πρέπει να ελεγχθεί από τους υπεύθυνους του εργαστηρίου πριν την εκτέλεση της άσκησης. 1. Να παρθούν μετρήσεις και να κατασκευαστούν οι γραφικές παραστάσεις της γωνίας περιστροφής και της γωνιακής ταχύτητα σαν συνάρτηση του χρόνου. Ενώστε το μετρητή, το φωτοκύτταρο και τη συσκευή έναρξης όπως στο Σχήμα δ Υποδοχές START-INVERT Φράγμα φωτός ρυθμιστής επιλογής λειτουργίας Μετρητής φωτοκύτταρου Συσκευή έναρξης Σχήμα δ 3

Συνδέστε το μετρητή και το φράγμα φωτός με τα καλώδια ούτως ώστε οι υποδοχές των δύο αυτών συσκευών με το ίδιο χρώμα (μπλε-μπλε, κόκκινοκόκκινο, κίτρινο-κίτρινο) να είναι ενωμένες. Ενώστε τη συσκευή έναρξης με τις υποδοχές START-INVERT του μετρητή. Τοποθετείστε το ρυθμιστή επιλογής λειτουργίας του φωτοκυττάρου στο Για να μεταβάλετε τη γωνία φ, απλώς μετακινήστε το φωτοκύτταρο κατά μήκος της περιφέρειας του δίσκου. Με αυτή τη συνδεσμολογία μπορείτε να μετρήσετε τον απόλυτο χρόνο δηλ. το χρόνο που χρειάζεται ο δίσκος για να καλύψει μια γωνιά (φ) από τη θέση ηρεμίας. Παράλληλα ο μετρητής του φωτοκύτταρου μετρά τον χρόνο που χρειάζεται η περιστρεφόμενη μάσκα να περάσει μέσα από το φωτοκύτταρο, δηλ. το διαφορικό χρόνο Δt. Η συσκευή έναρξης δίνει το σήμα στο μετρητή να αρχίσει η μέτρηση (όταν πιέσουμε τον διακόπτη έναρξης). Το φωτοκύτταρο δίνει σήμα να σταματήσει η μέτρηση όταν η μάσκα φτάσει στο φωτοκύτταρο αφού καλύψει τη γωνία φ (βλέπε Σχήμα. 3γ). Την ίδια στιγμή ο μετρητής του φωτοκύτταρου ξεκινά και σταματά όταν η μάσκα περάσει από το φωτοκύτταρο. Προσοχή Για να πάρετε μια καινούργια μέτρηση θα πρέπει να μηδενίζετε το μετρητή του φωτοκυττάρου πιέζοντας το SET. Aν Δφ είναι το τόξο της μάσκας του περιστρεφόμενου δίσκου, τότε η γωνιακή ταχύτητα την χρονική στιγμή t=tφ είναι = t Όπου tφ είναι ο χρόνος από την έναρξη μέχρις ότου ο περιστρεφόμενος τομέας του δίσκου που φέρει την μάσκα φθάσει στο φράγμα φωτός και Δt ο χρόνος για να καλυφτεί η γωνία Δφ. (α) Μετρήστε τους απόλυτους και διαφορικούς χρόνους (t και Δt) για 8 διαφορετικές γωνίες κατανεμημένες σε 360 ο. Για κάθε γωνία πάρτε 3 μετρήσεις. (β) Χαράξτε σε λογαριθμικό χαρτί την καμπύλη της γωνιάς περιστροφής, φ, σαν συνάρτηση του χρόνου, t, και προσδιορίσετε από τη γραφική παράσταση (γραφικά) τον βαθμό εξάρτησης τους. (γ) Χαράξτε τη γραφική παράσταση της γωνιακής ταχύτητας, ω, σαν συναρτήσει του χρόνου, t και από την κλίση της με θεωρία ελαχίστων τετραγώνων προσδιορίστε την ροπή αδρανείας του δίσκου Ιz. 4

(δ) Χρησιμοποιώντας τη σχέση 1 I z mr 2 2 για τη ροπή αδρανείας δίσκου, υπολογίστε τη ροπή αδρανείας του πιο πάνω δίσκου χρησιμοποιώντας τα γεωμετρικά του στοιχεία. Συγκρίνετε το αποτέλεσμα αυτό με τον προηγούμενο υπολογισμό. 2. Να παρθούν μετρήσεις και να κατασκευαστεί η γραφική παράσταση της γωνιακής επιτάχυνσης σαν συνάρτηση της δύναμης. Για να υπολογίσετε τη γωνιακή επιτάχυνση θα χρησιμοποιήσετε την προηγούμενη πειραματική διάταξη για να μετρήσετε τον απόλυτο και το διαφορικό χρόνο. Όταν η μάζα που τοποθετείται στο ζυγό και η ακτίνα περιτύλιξης είναι σταθερές, (βλέπε Σχήμα β) έπεται ότι και η γωνιακή επιτάχυνση α θα είναι σταθερή για τις διάφορες γωνίες φ. Έτσι, a = Dw DT = w tel. -w arc. t tel. - t arc. Εάν ως tαρχικό θεωρήσουμε την χρονική στιγμή t=0 τότε tαρχικό=0, ωαρχικό=0. Έτσι η επιτάχυνση γράφεται: Εάν η τελική γωνία είναι φ, τότε a = w tel. t tel. a = w j t j όπου ωφ είναι η γωνιακή ταχύτητα στην γωνία φ και tφ ο απόλυτος χρόνος στη γωνία φ. Η ωφ και το tφ υπολογίζονται όπως στα προηγούμενα ερωτήματα (α) και (β). Υπολογίστε τη γωνιακή επιτάχυνση για 6 διαφορετικές μάζες αυξάνοντας την σταδιακά κατά 2g κάθε φορά. Για κάθε μάζα πάρτε 3 μετρήσεις της επιτάχυνσης. Ερώτημα 3: Να παρθούν μετρήσεις και να κατασκευαστεί η γραφική παράσταση της γωνιακής επιτάχυνσης σαν συνάρτηση του μήκους του μοχλοβραχίονα. 5

Ακολουθώντας την προηγούμενη διαδικασία υπολογίστε την επιτάχυνση για τις τρεις ακτίνες περιτύλιξης (βλέπε Σχήμα β) διατηρώντας την μάζα σταθερή. Για κάθε ακτίνα περιτύλιξης πάρτε 3 μετρήσεις της επιτάχυνσης. 6