Formålet er at undersøge den jævne cirkelbevægelse - herunder at undersøge centripetalkraften Fcen's afhængighed af masse m, radius r og omløbstid T .
Teori:
Den resulterende kraft i en jævn cirkelbevægelse kaldes centripetalkraften og er givet ved formlen:
Fcen = m ·
Udtrykket viser, at centripetalkraften er ligefrem proportional med masse og radius og omvendt proportional med kvadratet på omløbstiden. Disse egenskaber ønsker vi at eftervise i denne øvelse. I øvrigt henvises til Morten Brydensholt o.a.: Orbit 3.
(1)
v er farten for rotationen og da det er en rotation er v, omkredsen af cirklen delt med tiden:
(2)
Nu indsættes formel (2) i formel (1).
Apparatur:
Apparat til jævn cirkelbevægelse, krafttransducer, datalogger og TI-83plus, strømforsyning, ledninger og stopure.
Forsøgsopstilling:
Apparatet består af en vandret bane, hvorpå en lille vogn med kendt masse kan rulle. Banen kan bringes til at rotere ved hjælp af en elektromotor.
Oven på vognen kan der anbringes løse lodder, således at den samlede masse kan varieres.
Vognen forbindes med en tynd tråd via en trisse til en krafttransducer, der igen er monteret på en bro over banen.
Kraftens størrelse registreres via en datalogger på en TI-83plus lommeregner.
På siden af vognen sidder der en lille metalpind, som peger på et målebånd, og på denne måde angives radius i cirkelbanen.
Det er gratis at oprette en konto