Moviment Ċirkulari Uniformi u Forza Ċentripetala

1 · Ippreddi

Balun fuq varga jorvita pivot ċentrali fiss b’veloċità kostanti. Jekk żid il-veloċità orbita tal-balun filwaqt li żżomm ir-raġġ l-istess, il-ħin għal darba sħiħa (il-perjodu) jieħu aktar, inqas, jew jibqa’ l-istess?

2 · Tħejjija

  1. Iftaħ il-preset tal-Moviment Ċirkulari. Innota t-tul ta’ varga (ir-raġġ tal-orbita) u l-massa tal-balun, u ikkonferma li l-gravità m’hiex mixgħula — il-varga waħedha tforni l-forza li tpinġi t-triq.
  2. Ikkonferma li s-sonda tal-veloċità hi mehmuża mal-balun, u poġġi Tajmer fuq il-balun biex issib il-ħin ta’ revoluzzjoni sħiħa.
  3. Għal kull prova hawn taħt, issettja l-massa tal-balun, it-tul ta’ varga (ir-raġġ), u l-veloċità tanġenzjali inizjali tiegħu, imbagħad agħfas Riproduċi u kejjel dawra sħiħa waħda.

3 · Ħu d-Dejta

Massa m (kg)Radius r (m)Veloċità orbitali v (m/s)Forza ċentripetala F = mv²/r (N)Perijodu T (1 dawra) (s)
1.002.003.00
1.003.004.00
2.002.505.00

Ipinġi l-perjodu T (ass ġewwa) kontra r/v (ass mal-ġenb) għat-tliet provi tiegħek. Iddeskrivi l-forma ta’ linja.

4 · Analizza

  1. Għal prova waħda, uri x-xogħol tiegħek tikkalkula l-perjodu mir-raġġ u l-veloċità li issettjajt (T = 2πr/v) u qabblu mal-qari ta’ Tajmer fis-sim.
  2. Mat-tliet provi tiegħek, kif żid il-veloċità f’raġġ fiss jibdel il-perjodu? Kif żid ir-raġġ f’veloċità fissa jibdel il-perjodu? Ispjega t-tnejn bl-użu ta’ T = 2πr/v.

5 · Estendi

  1. Dan il-preset jitfi l-gravità biex il-moviment jkun verament uniformi. Jekk il-gravità terġa’ tintixgħel u l-varga xorta tittraċċa ċirku orizzontali, il-veloċità tal-balun xorta tkun kostanti matul id-dawra kollha? Għalfejn jew għalfejn le?
  2. Oġġett reali li jorvita (bħal balun fuq ħabel miżmum bl-idejn) jitlef ftit enerġija għar-reżistenza ta’ l-ajru u għall-pivot kull dawra. Tistenna li l-perjodu mkejjel tiegħu jibqa’ perfettament kostanti fuq ħafna dawriet, jew jenħarreq — u f’liema direzzjoni?

Il-Fiżika Wara Dan l-Esperiment

Forza Ċentripetali

Il-forza ’l ġewwa li l-varga trid tforni biex żżomm il-balun jiċċaqlaq f’ċirku minflok f’linja dritta. Tiddependi mill-massa tal-balun, il-veloċità orbita (kostanti) tiegħu, u r-raġġ taċ-ċirku — din hi t-tensjoni li tħossok fil-varga fis-settings ta’ kull prova.

← Lura għall-esperiment

Mekkanika

138 Folja ta’ Lab ta’ Fiżika Stampabbli u B’Xejn