Energibevarelse i frit fald

Formålet med denne øvelse er at finde ud af om der er energibevarelse i frit fald. Summen af Ekin og Epot burde være en konstant Emek.

Teori:

Hvis man lader en genstand falde frit ned mod noget (et bord eksempelvis), så vel denne genstand være påvirket af tyngdekraften. Dvs. at den potentielle energi er lig med den kinetiske energi, når bevægelsen slutter.

Epot= m*g*h = Ekin= ½*m*v2 <-> v=?2gh = sluthastigheden

og

v/2 = ?2gh /2 = gennemsnitshastigheden

en anden måde at måle gennemsnitshastigheden på er at måle hvor langt en genstand falder h og så divider med tiden t :

vgennemsnit: h/t

Og de to udtryk er lig med hinanden dvs.:

h/t =?2gh /2

Jeg vil isolere h i dette udtryk, for at vise hvordan højden h afhænger af faldtiden t:

h2= 2gh/4 *t2

h2= gh/2 *t2

h= g/2*t2

Apparatur:

Kugle (forskellige størrelser)

Elektromagnet

Plade (der måler nedslaget)

Målebånd

Timer (der måler tiden til kuglen rammer pladen)

Stativ

Forsøgets udførelse:

Man opstiller forsøget sådan at en kugle sættes fast på en elektromagnet (på et stativ) og man har en plade på bordet til at måle nedslaget. Dette er koblet til en timer, der måler den tid, der går fra kuglen slipper magneten, til den rammer pladen.