Téma: Pokusné pozorovanie kinematiky pohybu guľôčky na naklonenej a vodorovnej rovine

Pomôcky: drevená doska so žliabkom, hranol, stopky, hladká oceľová guľôčka, drevená lišta s dĺžkou 1m so stupnicou v centimetroch, drevená zarážka

Teória úlohy:

• POHYB ROVNOMERNÝ PRIAMOČIARY – pohyb so stálou rýchlosťou, pri ktorom je trajektória v danej vzťažnej sústave priamka.
• POHYB ROVNOMERNE SPOMALENÝ – pohyb, pri ktorom rýchlosť telesa klesá priamoúmerne s časom, pričom zrýchlenie má opačný smer ako okamžitá rýchlosť
• POHYB ROVNOMERNE ZRÝCHLENÝ – pohyb, pri ktorom rýchlosť telesa stúpa priamoúmerne s časom, pričom zrýchlenie má rovnaký smer ako okamžitá rýchlosť
• KINEMATIKA – časť mechaniky, ktorá opisuje priebeh mechanického pohybu, t.j. tvar dráhy a priebeh pohybu po dráhe

Úloha 1: Za predpokladu, že malú hladkú oceľovú guľôčku považujeme za hmotný bod, overte, či jej pohyb po prechode z naklonenej roviny na hladkú vodorovnú rovinu bude rovnomerný priamočiary.

Postup práce:

1. Zostavíme pomôcky.
2. Guľôčku uvoľníme z istého bodu naklonenej roviny so stálou dĺžkou l1 a meriame čas t potrebný na to, aby guľôčka prešla po vodorovnej rovine po vopred stanovenej dráhe s dĺžkou l2. Namerané hodnoty zapíšeme do tabuľky.
3. Zo známej dráhy l2 a príslušného času t pohybu guľôčky určíme priemernú rýchlosť.
4. Podľa výsledkov určte, aký pohyb koná guľôčka. Zostrojte graf závislosti priemernej rýchlosti od dráhy l2.

Vypracovanie:

Číslo
meranial1 (stála)l2tvΔv
10-2 m10-2 msm.s-1m.s-1
1.0,50,61,240,480,03
2.0,50,50,960,52-0,01
3.0,50,40,800,500,01
4.0,50,30,580,52-0,01
5.0,50,20,370,54-0,03
Priemerná hodnota0,50,40,790,510,02

Záver: Overil som, že pohyb guľôčky po hladkej vodorovnej rovine bol rovnomerný priamočiary.
Výsledky merania:
v = (0,51 ± 0,02) m.s-1

Úloha 2: Za predpokladu, že malú hladkú oceľovú guľôčku považujeme za hmotný bod, overte, či jej pohyb po hladkej naklonenej rovine je rovnomerne zrýchlený.

Postup práce:

1. Zostavíme pomôcky. Uhol sklonu naklonenej roviny musí byť malý (5° až 10°).
2. Guľôčku umiestňujte na naklonenej rovine do rôznych vzdialeností l1 od dolného konca naklonenej roviny a merajte čas t, za ktorý guľôčka prejde určitú dráhu l2.
3. Zo známej veľkosti rýchlosti na konci naklonenej roviny (vypočítanej zo vzťahu ) určte veľkosť zrýchlenia a.
4. Namerané údaje zapíšte do tabuľky a zostrojte graf závislosti veľkosti zrýchlenia od dráhy l1.

Vypracovanie:

Číslo
meranial1l2 (stála)tvaΔa
10-2 m10-2 msm.s-1m.s-2m.s-2
1.0,60,50,930,540,240
2.0,50,51,060,470,220,02
3.0,40,51,100,450,25-0,01
4.0,30,51,330,380,240
5.0,20,51,580,320,26-0,02
Priemerná hodnota0,40,51,20,430,240,01

Záver: Overil som, že pohyb guľôčky po hladkej naklonenej rovine bol rovnomerne zrýchlený.
Výsledky merania:
a = (0,24 ± 0,01) m.s-2