Faldforsøg: Energiomsætning under frit fald

Øvelsens formål:At undersøge energiomsætningerne under det frie fald.

Teori:

Da dette er et faldforsøg, vil vi primært beskæftige os med mekanisk energi, men bevægelse har også med andre energiformer at gøre, blandt andet termisk energi. De to vigtigste formler inden for forsøget er formlerne for potentiel og kinetisk energi.

Formlen for potentiel energi, også kaldet beliggenshedenergi. En genstand med massen m i hvile i højden h over nulniveauet besidder den potentielle energi:

Epot = mghm= massen (målt i kilo)g= tyngdeaccelerationen som i Danmark som er 9,82 m/sh= højden

Formlen for fart vil også blive brugt i vores beregninger ved vores timerstrimmel. Det er v = ?s?t, hvor ?s er strækningen og ?t er den forløbne tid.

Umiddelbart før genstanden rammer gulvet, er den potentielle energi omsat til kinetisk energi:Ekin = mv2(v = genstandens fart)m=massen (målt i kilo)

Antagelse: Genstandens energi er bevaret under energiomsætningen.Undersøgelsen opdeles i to dele:

1)Under faldet (på et givent tidspunkt har genstanden farten v i højden h)

E = Ekin + Epot = 0 (mv2 0) + (mgh mgh0) = 0

h = v2 + h0

Delforsøg 1: Under faldetMaterialer: Timer,

Stativ,

Spændingskilde,

Målebånd

Gummipude med evt. underlag.

Forsøgsopstilling:

Vi havde vores spændingskilde stående på bordet, med en spændingsforskel på 6 volt vekselstrøm. Til den havde vi forbundet vores timer, som var ca. 2 meter over gulvet, hvori vi havde hvor timerstrimmel. Timerstrimmelen var naturligvis også sat fast til vores lod. Nede på gulvet havde vi en skumgummipude for at beskytte gulvet. Nedenunder ses en tegning af vores forsøgsopstilling.