Feladat: 186. fizika mérési feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Friedl Zita ,  Ivády Balázs ,  Keszler György ,  Megyeri Ágnes ,  Négyesi Gábor ,  Ronyecz Andrea ,  Sarlós Ferenc 
Füzet: 1997/október, 446. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Egyéb nyújtás, összenyomás, Mechanikai mérés, Mérési feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1997/február: 186. fizika mérési feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A mérés legnehezebb része ‐ néhány jegyzőkönyv tanúsága szerint ‐ a megfelelő hosszúságú szelepgumi beszerzése volt. Kellő utánjárással azonban kerékpár-szaküzletekben többféle gumit is vásárolhattak a kísérletezők, s ezek rugalmas tulajdonságait vizsgálva nagyon eltérő viselkedést tapasztalhattak. A szelepgumi vízben történő áztatása jelentősen megváltoztatta a gumi tulajdonságait, de a hőmérséklettől és a levegő páratartalmától is függtek azok. Többen megfigyelték, hogy a gumi ,,előélete'' is hatással van a gumira, továbbá a megnyújtott gumi lassan tovább nyúlik: órákon (sőt napokon!) keresztül változtatja a hosszát anélkül, hogy a terhelés nagyságát növelnénk. Mindezek azt mutatják, hogy a gumi nagyon bonyolult, furcsa viselkedésű anyag, melynek vizsgálata a szokásosnál nagyobb körültekintést, kísérletezői leleményességet kíván.
Friedl Zita (Sopron, Széchenyi I. Gimn., I.o.t.) az iskolai fizikaszertárból kölcsönkért rugós erőmérővel mérte a saját maga által kifejtett húzóerőt, a megnyúlást pedig a szoba falához erősített mérőrúdon olvasta le. Mérési adatai szerint a gumiszál megnyúlása nem áll egyenes arányban a húzóerővel, tehát nem követi a Hooke-törvényt. A beáztatott és a ,,normális'' szelepgumi viselkedése között nem tapasztalt számottevő különbséget. Keszler György (Sümeg, Kisfaludy S. Gimn., III.o.t.) megfigyelte, hogy a megnyújtott gumi maradandó alakváltozást szenvedett: a terhelés megszünte után csak kb. 5 perc múlva nyerte vissza az eredeti hosszát. Megfigyelte az ,,utónyúlás'' jelenségét, vagyis azt, hogy a súly felrakása utáni gyors alakváltozást egy sokkal lassabb, elhúzódó megnyúlás is követi, melynek mértéke és üteme észrevehetően függ a terhelés nagyságától. Megyeri Ágnes (Monor, József A. Gimn., II.o.t.) csavaranyákból állított össze súlysorozatot, s azokkal vizsgálta az előzőleg 24 óra hosszat hűtőszekrényben tartott, 7C-os vízben áztatott, illetve a ,,hőkezelés'' nélküli szelepgumi megnyúlását. Azt tapasztalta, hogy kis terheléseknél a megnyúlás arányos a terheléssel, de nagyobb erőknél jelentősen eltér a lineáris viselkedéstől. A hőkezelt gumiknál a megnyúlást kisebbnek mérte, s a megfigyelése szerint a lineáris szakasz is lerövidült, továbbá a maradandó alakváltozás is kisebb volt.
A mérési eredmények olyan erősen szórtak és a megfigyelt kvalitatív tulajdonságok is olyan nagy eltérést mutattak, hogy egyik dolgozatban szereplő adatokat sem merjük hivatalos megoldásként ismertetni. A megoldások értékelésénél a megfigyelések alaposságát, a mérési adatok mennyiségét és azok kiértékelésének gondosságát vettük csak figyelembe, az eredmények összevetésének és ,,a helyes megoldás'' ismertetésének ‐ a körülmények és a vizsgált anyagok különbözősége miatt ‐ nem látjuk értelmét.