FormålVi vil undersøge om man vha. mekanikkens energisætning kan beregne farten af en legetøjsbil for enden af et skråplan.
Teori
(1) Ekin = ½ * m * V2 (bevægelsesenergi)
m = genstandens masse
V = genstandens fart
(2) Epot = m *g * h (beliggenhedsenergi)
Hvis bilens starter i højden hstart og slutter i højden hslut
Så start potentiel energi Epotstart = m * g * hstart og
slut potentiel energi Epotslut = m * g * hslut
Tabet i potentiel energi er Epottab = m * g * hstart – m * g * hslut
Hvis tabet i potentiel energi omsættes 100 % til kinetisk energi, får vi af (1) at
og isoleres v fås
Ud fra formel (3) kan man således beregnede teoretiske slutfart såfremt der ikke mistes energi til omgivelserne.
Hypotese
Vi forventer i vores hypotese at bilen vil køre hurtigst når bilen starter i en stor højde.
Forsøgsbeskrivelse
Hele opstillingen ses på figuren til højre. En tagrende stilles skråt under en stol. Højden bilen slippes fra måles. Bilens længde måles. Passagetiden måles med fotocellen.
Bilens fart under dens passage af fotocellen kan nu beregnes ved:
Resultater og beregninger:
Beregningseksempler
Målte værdier
Beregnede værdier
m bil
(kg)
Det er gratis at oprette en konto