Gerakan Membulat Seragam & Daya Sentripetal

1 · Ramal

Satu bola pada rod mengorbit satu pangsi tengah tetap pada laju malar. Jika anda menaikkan laju orbit bola sambil mengekalkan jejari sama, adakah masa untuk satu pusingan penuh (tempoh) menjadi lebih panjang, lebih pendek, atau kekal sama?

• Tempoh menjadi lebih panjang (lebih banyak masa setiap pusingan).
• Tempoh kekal sama (laju tidak menjejaskan tempoh).
• Tempoh menjadi lebih pendek (kurang masa setiap pusingan).

2 · Susun

1. Buka praset Gerakan Membulat. Perhatikan panjang rod (jejari orbit) dan jisim bola, dan sahkan graviti dimatikan -- rod sahaja membekalkan daya yang melengkungkan lintasan.
2. Sahkan prob laju melekat pada bola, dan letakkan satu Pemasa pada bola supaya anda boleh mengira masa satu revolusi penuh.
3. Bagi setiap percubaan di bawah, tetapkan jisim bola, panjang rod (jejari), dan laju tangen awalnya, kemudian tekan Main dan kira masa satu pusingan lengkap.

3 · Kumpul Data

Grafkan tempoh T (paksi-y) melawan r/v (paksi-x) bagi tiga percubaan anda. Huraikan bentuk garis itu.

4 · Analisis

1. Bagi satu percubaan, tunjukkan kerja anda mengira tempoh daripada jejari dan laju yang anda tetapkan (T = 2πr/v) dan bandingkan dengan bacaan Pemasa dalam simulasi.
2. Merentasi tiga percubaan anda, bagaimana penambahan laju pada jejari tetap mengubah tempoh? Bagaimana penambahan jejari pada laju tetap mengubah tempoh? Terangkan kedua-duanya menggunakan T = 2πr/v.

5 · Lanjutkan

1. Praset ini mematikan graviti supaya gerakan benar-benar seragam. Jika graviti dihidupkan semula dan rod masih melakar bulatan mengufuk, adakah laju bola kekal malar merentasi keseluruhan pusingan? Mengapa ya atau tidak?
2. Objek yang mengorbit sebenar (seperti bola pada tali yang dilayangkan dengan tangan) kehilangan sedikit tenaga kepada rintangan udara dan kepada pangsi setiap pusingan. Adakah andajangkan tempoh terukurnya kekal betul-betul malar merentasi banyak pusingan, atau melencong -- dan ke arah yang mana?

Fizik di Sebalik Eksperimen Ini

← Kembali ke eksperimen

138 Lembaran Kerja Makmal Fizik Boleh Cetak Percuma