Formålet med øvelsen er at undersøge sted, hastighed og acceleration for et legeme – her et lod – der falder frit i tyngdefeltet. Undersøgelsen omfatter en bestemmelse af tyngdeaccelerationen g og en fastlæggelse af energiforholdene under faldet.
Teori
Den teori, der er baggrunden for denne øvelse, falder i to dele.
Kinematik
Tyngdeaccelerationen g er en konstant, der gælder ved jordens overflade. I denne øvelse vil vi finde en værdi for den. Teorien om en bevægelse med konstant acceleration siger at
s(t) = ½?a?t2
v(t) = a?t
a = konstant
hvor s(t) giver v(t) efter differentiation med hensyn til t, og v(t) giver a efter differentiation med hensyn til t; vi går her ud fra at bevægelsen starter ved t = 0 sek og s(t=0sek) = 0 m, for ellers skal vi have konstanterne so og vo med.
I denne øvelse vil vi måle stedfunktionen s(t) og hastighedsfunktionen v(t).
Ved hjælp af den sidste kan vi også finde en værdi for a, som i dette tilfælde er tyngdeaccelerationen.
Mekanikkens grundsætning
Mekanikkens grundsætning siger, at summen af et legemes kinetiske energi og potentielle energi er en konstant, som kaldes den mekaniske energi, altså
Ekin + Epot = Emek = konstant
Og med de udtryk, der gælder for denne bevægelse, kan det samme skrives:
Det er gratis at oprette en konto