Meranie zotrvačnej hmotnosti pomocou pružinového oscilátora

Zobraziť detaily

Pomôcky » Laboratórne práce

Vytlačiť Uložiť

Autor: celestina (18)
Typ práce: Ostatné

Dátum: 17.01.2023
Jazyk: Slovenčina

Rozsah: 422 slov
Počet zobrazení: 791

Tlačení: 81
Uložení: 75

Laboratórny protokol

Téma: Meranie zotrvačnej hmotnosti pomocou pružinového oscilátora

Dátum: 26.2.2014

Meno:

Spolupracovníci:

Trieda: 2.B

Úloha č.1: Pomocou závaží známej hmotnosti určte tuhosť pružiny.

Úloha č.2: Pomocou pružinového oscilátora určte neznámu hmotnosť telesa.

Pomôcky: pružinový oscilátor, závažie známej hmotnosti, teleso neznámej hmotnosti, stopky, meradlo

Teoretická časť: Tuhosť pružiny „k“ = fyzikálna veličina, ktorá charakterizuje deformačné účinky sily na pružinu, jednotka N.m^-1. Ak teleso s hmotnosťou „m“ zavesíme na pružinu s tuhosťou „k“, vznikne oscilátor s periódou vlastného kmitania.

Perióda = fyzikálna veličina udávajúca dobu trvania periodického javu, symbol = T, základná jednotka = s T = 2π√ m =

Postup:

T = perióda

m = hmotnosť telesa

k = tuhosť pružiny (oscilátora)

ak na teleso pôsobíme silou, začne sa deformovať (mení svoju dĺžku), vzniká predlženie δl

F_p = k. δl k =

úloha
1. zavesíme závažie známej hmotnosti na pružinový oscilátor
2. odmeriame dĺžku „l₀“ a „l“

3.z nameraných hodnôt vypočítame „δl“

pomocou vypočítaného „δl“ dopočítame „k“

P.m.	l₀ [m]	l [m]	δl [m]	m [kg]	k (N.m^-1)	Δk (N.m^-1)
1.	0,055	0,125	0,070	0,10	14,3	1,66
2.	0,055	0,087	0,032	0,05	15,6	0,3
3.	0,055	0,075	0,020	0,04	20,0	4,1
4.	0,055	0,100	0,045	0,07	15,6	0,3
5.	0,055	0,120	0,065	0,09	13,8	2,1
a.p.	K^,15,9

úloha

na oscilátor zavesíme teleso neznámej hmotnosti
súčasne so spustením stopiek rozkmitáme oscilátor
po 5 kmitoch zastavíme stopky
ostatné veličiny dopočítame

P.m.	počet kmitov	t [s]	T [s]	ΔT	m [kg]
1.	5	3,25	0,65	0,01	0,17
2.	5	3,14	0,63	0,01	0,160
3.	5	3,24	0,65	0,01	0,170
4.	5	3,16	0,63	0,01	0,160
5.	5	3,19	0,64	0	0,165
a.p.	T^,0,64	0,165

Chyba merania:

ΔT	T,	Δk	k,	_m
0,01	0,64	1,66	15,9	0.12
0,01	0,64	0,3	15,9	0,03
0,01	0,64	4,1	15,9	2,59
0,01	0,64	0,3	15,9	0,03
0	0,64	2,1	15,9	0,13
0,58

Záver: Cieľom cvičenie bolo určiť tuhosť pružinového oscilátora a neznámu hmotnosť telesa, pričom bolo treba využiť poznatky vyplývajúce zo vzorcov. Teda závislosti veličín od daných veličín a dopracovať sa k čo najefektívnejšiemu a najpresnejšiemu spôsobu vyriešenia daných úloh.

Údaje pri meraní/stopovaní môžu byť z časti nepresné, keďže tieto nepresnosti mohli vzniknúť z opotrebovania pružinového oscilátora a iných pomôcok, oneskorených reflexov (chyby oka), pôsobením gravitačnej a odporových síl na teleso, ale aj fakt, že dané teleso vykonávalo neperiodický tlmený pohyb/kmitanie oscilátora.