Enakomerno kroženje in centripetalna sila

1 · Predvidi

Žoga na palici kroži okoli fiksnega centralnega vrtišča s konstantno hitrostjo. Če povečaš obhodno hitrost žoge, polmer pa ostane enak, ali se čas enega celega kroga (nihajni čas) podaljša, skrajša ali ostane enak?

• Nihajni čas se podaljša (več časa na krog).
• Nihajni čas ostane enak (hitrost ne vpliva na nihajni čas).
• Nihajni čas se skrajša (manj časa na krog).

2 · Pripravi

1. Odpri prednastavitev Kroženje. Zabeleži dolžino palice (polmer tirnice) in maso žoge ter preveri, da je težnost izklopljena — samo palica da silo, ki upogne pot.
2. Preveri, da je sonda hitrosti pripeta na žogo, in odloži Štoparico na žogo, da izmeriš en cel obhod.
3. Za vsak poskus spodaj nastavi maso žoge, dolžino palice (polmer) in njeno začetno tangencialno hitrost, nato pritisni Predvajaj in izmeri en cel krog.

3 · Zberi podatke

Nariši nihajni čas T (os y) proti r/v (os x) za svoje tri poskuse. Opiši obliko črte.

4 · Analiziraj

1. Za en poskus pokaži svoj račun nihajnega časa iz polmera in hitrosti, ki si ju nastavil (T = 2πr/v), in primerjaj z odčitkom Štoparice v simulaciji.
2. Čez svoje tri poskuse, kako povečanje hitrosti pri fiksnem polmeru spremeni nihajni čas? Kako povečanje polmera pri fiksni hitrosti spremeni nihajni čas? Oba razloži s T = 2πr/v.

5 · Razširi

1. Ta prednastavitev izklopi težnost, da je gibanje res enakomerno. Če bi težnost vklopili nazaj in palica še vedno začrtala vodoravno krožnico, ali bi hitrost žoge ostala konstantna skozi cel krog? Zakaj da ali ne?
2. Pravi krožeči predmet (kot žoga na vrvici, mahnjeni z roko) vsak krog izgubi malo energije v zračni upor in v vrtišče. Bi pričakoval, da njegov merjeni nihajni čas ostane popolnoma konstanten čez mnogo krogov, ali bi drsel — in v katero smer?

Fizika za tem poskusom

← Nazaj na poskus

138 brezplačnih natisljivih fizikalnih delovnih listov