|
Feladat: |
24. fizika mérési feladat |
Korcsoport: 14-15 |
Nehézségi fok: könnyű |
Megoldó(k): |
Balogh Illés , Grédics Gyula , Hodák Sándor , Korcsmár Tamás , Kucsera Gábor , Salamon Ágnes , Schmidt László , Szabó Lajos |
Füzet: |
1979/szeptember,
44 - 45. oldal |
PDF | MathML |
Témakör(ök): |
Mechanikai mérés, Rugalmatlan ütközések, Mérési feladat |
Hivatkozás(ok): | Feladatok: 1979/február: 24. fizika mérési feladat |
|
A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. A feladat megoldását Balogh Illés (Nagykanizsa, Mező F. Gimn. IV. o. t.) dolgozata alapján mutatjuk be. A méréseket három módszerrel végezte. 1. méter magasból leejtett pingponglabda felpattanási magasságát mérte meg. Mivel a ütközési szám az ütközést közvetlenül követő és közvetlenül megelőző pillanathoz tartozó mozgási energiák hányadosa, a helyzeti energiákból ahol az ejtési magasság, a felpattanási magasság. 2. Az 1474. feladat szerint [KML 57. (1978.) 92.] a magasságból leejtett testre az ütközési szám ahol a leejtéstől a megállásig eltelt idő, pedig a nehézségi gyorsulás. ismeretéhez így elegendő és meghatározása. nagyságát úgy mérhetjük meg, hogy pl. stopperórával megmérjük a leejtéstől a pattogó hang megszűnéséig eltelt időt. 3. Az hajlásszögű lejtőre magasságból ejtett test vízszintes [a)] vagy lejtőirányú [b)] elpattanásának mérésével is megkaphatjuk az ütközési számot (l. az ábrát). Az 1. módszernél a magasság meghatározása okoz gondot. Kb. -es pontosság érhető el könnyű papír akadály elhelyezésével, amelyet a megfelelő helyen éppen lever a labda. Hasonló pontosság érhető el közvetlen optikai megfigyeléssel is. A mérés hibáját növeli a közegellenállás is. Mivel ennek hatása növekvő sebességgel nő, a mérést leghelyesebb lényegesen eltérő értékekre elvégezni, az eredményeket a egyenletnek megfelelően úgy ábrázoljuk, hogy a vízszintes tengelyre mérjük fel a értékeket, a függőlegesre pedig a értékeket. Az eredményül kapott függvénynek olyan, az origóból kiinduló egyenesnek kell lennie, amelynek meredeksége . Kis -akra a közegellenállás feltételezhetően elhanyagolható, így a függvény itt biztosan egyenes lesz. Amikor a pontok már határozottan letérnek az egyenesről, a közegellenállás hatása már jelentős, nem elhanyagolható. Sajnos ezt a vizsgálatot a megoldók egyike sem végezte el. A 2. módszernél a közegellenállás hatásán kívül az is probléma lehet, hogy esetleg a labda megállása előtt megszűnik a pattogó hang. Mind a közegellenállást, mind az említett másik zavaró hatást ellenőrizhetjük az előzőekben leírt módon. Az ütközési számot meghatározó egyenletből azaz a mért időt ábrázolva függvényében olyan, az origóból egyenest kell kapnunk, amelynek meredeksége . Mivel a megállási időeltérés független attól, hogy milyen magasról indítottuk a testet, ilyen hiba esetén az egyenes nem az origóból indul, de természetesen meredeksége változatlan marad. A közegellenállás hatását most is a függvény görbültsége jelzi a nagyobb magasságok felé. (A megoldók ezt a vizsgálatot sem végezték el.) A 3. módszer lenne a legszimpatikusabb, sajnos azonban a labda a lejtőn való ütközés során forgási energiához is jut. Ennek ellenőrzése, illetve hatásának pontos figyelembe vétele nehéznek tűnik. Annyi azonban biztos, hogy ennek a hibának a hatására a mért ütközési szám kisebb, mint a valóságos. A táblázat Balogh Illés méréseinek eredményét tünteti fel.
|
|