Formålet med rapporten er at undersøge den mekaniske energi af en legebil, der kører ned af et skråplan
Apparatur
Legebil
Ultralydssensor
LabPro
Målebånd
Vægt
Opstilling
Vi kan en legebil, som kører ned af skråplanet. Vi måler skråplanet med et målebånd, mens LabPro er tilsluttet
Teori:
Legetøjsbilen har både kinetisk og potentiel energi:
???????????????? = ½ · ???? · ????2 og ???????????????? = ???? · ???? · ?
Den mekaniske energi findes som sædvanlig som summen af de to ovenstående.
Hvilket giver formlen:
Emek=Ekin+Epot ? Emek=½·m·v2+m·g·h
Det er lidt besværlig at finde ?, men vha. et par ensvinklede trekanter kan det lade sig gøre:
S
0
A
S
B
H
0
h
0
h
Trekant ???????????? og trekant ????????0????0 er ensvinklede. Derfor vil:
og dermed:
.
Strækningen, ???? registreres af ultralydssensoren, og ?0 og ????0 måles med et målebånd (se opstilling). Højden ? kan derfor findes som:
.
Hvis det kun er tyngdekraften, der påvirker legetøjsbilen, så vil ???????????????? være konstant. Hvis dette ikke er tilfældet, og ???????????????? ikke er konstant, må legetøjsbilen også være påvirket af en ydre kraft (foruden tyngdekraften), hvis arbejde svarer til ?????????????????, hvilket er forskellen mellem ???????????????? konstanten og den afvigende ????????????????.
Udførelse
Vi måler bilens masse en vores vægt, i kilo, og derefter de to afstande s0og h0, i meter. De tre størrelser indsættes nu i ”Brugerparametre…” sammen med tyngdeaccelerationen, g. Kolonnen ”position” omdøbes til ”s” og ”hastighed” til ”v”. Kolonnen med ”acc” slettes. Derefter lav en tidsbaseret måling med en Varighed på 2-3 med prøvehastighed på 20 Hz. Når en måling skal foretages , starter med at nulstille (Brug genvejen Ctrl + 0) ultralydssensoren, når bilen holdes stille ved startlinjen. Sensoren klikker så 8-10 gange, hvoefter der trykkes på Opsaml og efter de første par klik, bliver bilen sluppet. Lav en test test-måling hvor man finder ud af, hvor lang tid legebilen er pa? skra?planet, og indstil sa? tiden til lidt mindre, og lav sa? den rigtige ma?ling. Det er let at se pa? (Tid,v)- grafen, for hvis den ikke er lineær til sidst, sa? er legebilen kørt ud over skra?planet, in- den tiden er ga?et. Man kan evt. blot slette de sidste punkter, hvis det ”driller”.
Det er gratis at oprette en konto