ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΡΟΠΗΣ ΑΔΡΑΝΕΙΑΣ ΚΥΛΙΝΔΡΟΥ ΠΟΥ ΚΥΛΙΕΤΑΙ ΣΕ ΠΛΑΓΙΟ ΕΠΙΠΕΔΟ Γ ΤΑΞΗ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ Σημαντικό!!! Στις διαφάνειες 11,12,13 περιέχονται φύλλα Excel.Μπορείτε να εισάγετε τα δικά σας δεδομένα και να γίνει αυτόματα η επεξεργασία τους.Για να συμβεί αυτό θα πρέπει να βρίσκεστε στην κανονική προβολή του Powerpoint και να κάνετε διπλό κλικ πάνω στο φύλλο Excel των διαφανειών 11,12,13. Στο πίνακα της διαφάνειας 12 πρέπει να εισάγετε τις τιμές των επιταχύνσεων της διαφάνειας 11 Επιμέλεια: Κυρισκόζογλου Ουρανία

Α.Στόχοι: Να στήνουν οι μαθητές μια πειραματική διάταξη Να στήνουν οι μαθητές μια πειραματική διάταξη Να εξοικειωθούν με την διαδικασία μέτρησης ύψους, μήκους, χρόνου. Να εξοικειωθούν με όργανα μέτρησης μεγεθών, π χ παχύμετρο, μετροταινία Να υπολογίζουν τη ροπή αδράνειας πειραματικά Δημιουργία διαγράμματος α-h Κλίση ευθείας α-h Να συγκρίνουν τη πειραματική τιμή με τη θεωρητική Να υπολογίζουν την απόκλιση θεωρητικής πειραματικής τιμής Να εξηγούν την απόκλιση θεωρητικής-πειραματικής τιμής

Β.ΜΕΘΟΔΟΣ- ΘΕΩΡΗΤΙΚΕΣ ΕΠΙΣΗΜΑΝΣΕΙΣ ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

Γ. Υλικά που απαιτούνται Σανίδα πλεξιγκλάς µήκους 0,333 m περίπου Ηλ. παχύμετρο Διάδρομος στερέωσης κεκλιμένου επιπέδου Κύλινδρος μάζας 0,1 Κgr Φωτοπύλες - Χρονoμετρητής ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

Δ.Πειραματική διαδικασία Στήνουμε την πειραματική διάταξη της παραπάνω φωτογραφίας. Ρυθμίζουμε αρχικά την κλίση του επιπέδου του πλεξιγκλάς, να αντιστοιχεί σε ύψος h1 ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

Δ.Πειραματική διαδικασία Για την υψομετρική διαφορά h1 αφήνουμε το κύλινδρο να κυλίεται και μετράμε το χρόνο μέχρι να φθάσει στο κατώτερο σημείο Επαναλαμβάνουμε την ίδια διαδικασία για άλλα τρία διαφορετικά ύψη Αυτόματη μέτρηση υψομετρικής διαφοράς ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

Ε.Σημαντικές παρατηρήσεις!!! Το μήκος της σανίδας, είναι η απόσταση ανάμεσα στις δύο φωτοπύλες (L=0,3) Τον χρονομετρητή τον θέτουμε σε λειτουργία F2, μ’αυτό τον τρόπο η μέτρηση του χρόνου αρχίζει από την στιγμή που σκοτεινιάζει η πρώτη φωτοπυλη, και τελειώνει τη στιγμή που σκοτεινιάζει η δεύτερη, δηλαδή το χρόνο που διατρέχει ο κύλινδρος το μήκος L Προσέχουμε να τοποθετήσουμε τον κύλινδρο ακριβώς κάτω από την πρώτη φωτοπύλη, έτσι ώστε η αρχή μέτρησης του χρόνου να είναι ταυτόχρονη με την εκκίνηση του κυλίνδρου αυτό τον τρόπο πετυχαίνουμε να μην έχουμε αρχική ταχύτητα Για τις υψομετρικές διαφορές h κουμπώνουμε στην διάταξη μας τον ψηφιακό χάρακα. Mε αυτόν τον τρόπο παίρνουμε απευθείας την υψομετρική διαφορά στην οθόνη του. Πριν μηδενίσουμε τον ψηφιακό χάρακα, επιλέγουμε μονάδα μέτρησης ύψους τα εκατοστά ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

Ζ. Πειραματικές μετρήσεις h1, h2 ,h3 ,h4 = υψομετρικές διαφορές α1=επιτάχυνση του κυλίνδρου tm=μέσος όρος χρονικής διάρκειας για κάθε υψομετρική διαφορά ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

Κατασκευάζουμε το διάγραμμα ύψους-επιτάχυνσης, η κλίση της ευθείας είναι το κ= Δα/Δh της σχέσης 4.6 ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

Μέτρηση ροπή αδράνειας-σφάλματος Μέτρηση ροπή αδράνειας-σφάλματος ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

2ος τρόπος (μη ενδεδειγμένος επιστημονικά) Για τον υπολογισμό της πειραματικής τιμής της ροπής αδράνειας χρησιμοποιούμε μόνο μία μέτρηση ύψους (Χρησιμοποιούμε την ίδια πειραματική διάταξη του 1ου τρόπου) ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

Πειραματικές μετρήσεις ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

Μέτρηση ροπή αδράνειας-σφάλματος Μέτρηση ροπή αδράνειας-σφάλματος ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ

Θέτουμε τα ερωτήματα στους μαθητές: Σε ποιους παράγοντες µπορεί να οφείλεται το σφάλµα στον πειραµατικό υπολογισµό της ροπής αδράνειας ; Προτείνεται τρόπους με τους οποίους μπορούμε να μειώσουμε το σφάλμα στη μέτρηση του χρόνου, και στη μέτρηση του ύψους Θα μπορούσαμε με την παραπάνω μέθοδο να υπολογίσουμε τη ροπή αδράνειας ενός κυλινδρικού μπουκαλιού που περιέχει υγρό μέχρι τη μέση του; Καλή Επιτυχία! ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ