Feladat: 37. fizika mérési feladat Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: könnyű
Megoldó(k):  Bakosi Zoltán ,  Balogh András ,  Budai Patroklosz Zsolt ,  Hegyedűs Gyula ,  Kiss Péter ,  Kunsági Máté Sándor ,  Marchhart Pál ,  Nemes Tibor ,  Pöltl János Tamás ,  Szövényi-Lux Mátyás 
Füzet: 1981/január, 47. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Mechanikai mérés, Erők forgatónyomatéka, Amorf anyagok, Szakítószilárdság, Hajlítás, Mérési feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1980/szeptember: 37. 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 Bakosi Zoltán (Demecser, Váry Emil Gimn., II. o. t.) dolgozata alapján ismertetjük.

 

Megoldás A gyufaszálat satuba fogta, és egy dinamométerrel húzva törte el a gyufát (1. ábra).
 

1. ábra
 

A satuba fogásnál vigyázni kellett, hogy ne feszítse meg túlságosan a gyufaszál befogott végét, mert akkor roncsoljuk, és az hamis mérési eredményeket ad.
A gyufa legtöbbször a befogás mellett törik, a pontosság miatt Bakosi Zoltán tolómérővel mérte a letört szál hosszát. A forgatónyomtékot a letört hossz és az erő szorzata adta.
A méréseket és a belőlük számolt forgatónyomatékot a következő táblázat tartalmazza:
 


Erő  (N)1,752,01,251,61,51,451,402,152,11,5Erőkar  (cm)3,813,224,604,803,974,605,804,103,913,89Forgatónyomaték6,676,445,757,685,966,676,418,818,235,83(Nm⋅102)
 

Elég nagy az eredmények szórása. A legkisebb érték 0,058Nm, a legnagyobb 0,088Nm. A szórás lényeges részét nem a mérés pontatlansága adta, hanem az, hogy minden egyes gyufaszál más-más adatokkal rendelkezik, vagyis a gyufaszálak nem egyformák. Azt mondhatjuk, hogy a gyufaszálak nagy része
(0,075±0,015)Nm
forgatónyomaték hatására törik el.
A fent leírt módszeren kívül számos más lehetőség is van. Az erőt lehet mérni dinamométerrel, mérleggel vagy beállítani súlyokkal, vízzel, homokkal.
Ha kétoldalas befogást alkalmazunk, akkor vigyáznunk kell.
 

2. ábra
 

A 2. ábra szerinti elrendezésben a forgatónyomaték
M=Fx1x2x1+x2.

Többen kimérték, hogy a vízben áztatott gyufa kisebb forgatónyomaték hatására törik el.
A mérés hibáját feltüntetni minden esetben szükséges és fontos. Ennél a mérésnél a hiba a gyufaszálak különbözőségének információját hordozza.