Jednoliko kružno gibanje i centripetalna sila

1 · Predviđanje

Loptica na šipki kruži oko fiksnog središnjeg oslonca stalnom brzinom. Ako povećaš orbitalnu brzinu loptice uz isti polumjer, postaje li vrijeme jednog punog kruga (period) dulje, kraće ili ostaje isto?

• Period postaje dulji (treba više vremena po krugu).
• Period ostaje isti (brzina ne utječe na period).
• Period postaje kraći (treba manje vremena po krugu).

2 · Postava

1. Otvori postav Kružno gibanje. Zabilježi duljinu šipke (polumjer orbite) i masu loptice te potvrdi da je gravitacija isključena — sama šipka daje silu koja krivi putanju.
2. Potvrdi da je sonda brzine pričvršćena na lopticu i postavi Brojilo vremena na lopticu za mjerenje jedne pune revolucije.
3. Za svaki pokušaj dolje postavi masu loptice, duljinu šipke (polumjer) i početnu tangencijalnu brzinu, a zatim pritisni Pokreni i izmjeri jedan potpuni krug.

3 · Prikupljanje podataka

Nacrtaj period T (y-os) naspram r/v (x-os) za svoja tri pokušaja. Opiši oblik crte.

4 · Analiza

1. Za jedan pokušaj pokaži svoj izračun perioda iz polumjera i brzine koje si postavio (T = 2πr/v) i usporedi s očitanjem Brojila vremena u simulaciji.
2. Kroz svoja tri pokušaja, kako povećanje brzine pri fiksnom polumjeru mijenja period? Kako povećanje polumjera pri fiksnoj brzini mijenja period? Objasni oba koristeći T = 2πr/v.

5 · Proširenje

1. Ovaj postav isključuje gravitaciju da bi gibanje bilo istinski jednoliko. Kad bi se gravitacija vratila, a šipka i dalje ocrtavala horizontalnu kružnicu, bi li brzina loptice ostala stalna kroz cijeli krug? Zašto da ili ne?
2. Pravi objekt u orbiti (poput loptice na uzetiu koju vrtiš rukom) gubi malo energije na otpor zraka i oslonac svaki krug. Očekuješ li da njegov izmjereni period ostane savršeno stalan kroz mnogo krugova ili da odstupa — i u kojem smjeru?

Fizika iza ovog pokusa

← Natrag na pokus

138 besplatnih radnih listova iz fizike za ispis