Tavlan och konjakskupan

LABORATIONENS TITEL:           Tavlan och konjakskupan
KURS:                                                     Fysik 2
FÖRFATTARE:                                 Joe såklart 🙂

SAMMANFATTNING:
Rapporten söker sig till att finna grundläggande förklaringar och förhållanden mellan kraft och motkraft i kroklinjig rörelse & rätlinjig rörelse. Via en tavla ska kraften som krocken belastas med bestämmas samt att genom att sätta en kula i rörelse notera beteende.

 

Tavlan

Syfte
Att via beräkningar avgöra den belastningen eller kraft en krok utsätts med vid upphängning av en tavla. Försök 2 med konjakskupan och kulan ger större förståelse kring en hur kulan kommer att bete sig när den utsätts för cirkulära rörelser i glaset samt vad som sker när glaset lyfts upp hastigt.

Hypotes
Försök 1 med tavlan kommer ge ett en kraft som motsvarar kraften kroken utsätts för. Försök 2 kommer troligtvis visa på att kulan inte följer banan efter att glaset lyfts då det inte längre finns en kraft som håller kulan kvar i sin bana.

Materiel
Tavla, måttband, kula, konjakskupa.

Utförande
Tavlan som användes vid försöket hade måtten 40X30cm med vikten 350g. Med hjälp av trigonometriska formler för att ta fram vinkeln samt F=mg för att ta fram kraften som beläggs på spiken var försöket möjligt att fullfölja.

En kula placerades i glaset och glaset sattes i cirkulära rörelser. Väl uppe med en hastighet så lyftes glaset hastigt för att notera kulas beteende.

Resultat

Bilden nedan ritades i ett omodernt bildprogram vilket då gör att endast fungerar som illustration och inte i direkt skala till verklighet både vad gäller mått eller vinklar. Inledningsvis beräknas kraften som påverkar kroken F=mgà 0,350*9,82=3,4N

Sidorna till triangeln nedan har längden 25 cm var. Den streckade linjen utgör basen för vår triangel men är inget snöre som hjälper till att bära tavlan. Den fungerar som ett stöd till beräkningarna. Tillsammans med cosiussatsen är det möjligt att bestämma en vinkel i och med att längderna på alla sidor är kända. Cosinussatsen säger cosv-1=a2+c2-b2/2ac= 0,8 = 37 grader.
Då vinkeln nu är känd är det möjligt att beräkna kraften som trådarna belastas med via: Fs=mg/2sinv

F21

à0,350*9,82/2sin37=2,82N

Svar: Kroken belastas med 2,4 N och trådarna med 2,82 N

 

 

 

 

 

I försök två konstaterades att ju högre hastighet kulan fick via ökad frekvens på cirkelrörelsen desto högre upp i glaset sökte den sig tills den närmade sig punkten på glaset som hade störst radie. Efter att glaset lyfts hastigt så noterades att kulan fortsätter att rulla dock succesivt med lägre och lägre hastighet samt att den söker sig till lägre och lägre radie tills att den till slut ramlade av.

 

 

Slutsats & felkällor

Vad gäller konjakskupan så är det ett antal faktorer som påverkar kulans bana. Däribland tröghetslagen, normalkraften och friktionskraften. Då vi har en normalkraft som avser att ta ut friktionskraften för att möjliggöra kulan att rotera i ett horisontellt plan. Centripetalkraftens uppgift blir att se till att kulan rör sig i en bana med en konstant rotationshastighet.

Vad gäller tavlan så hade troligtvis tavlan inte lyckats hänga på väggen ifall spiken eller kroken inte lyckats motstå en kraft på mg.

Felkällor är tyvärr i form av olika mätfel vad gäller längd, vikt och observation.

 

OBS! Glöm inte att bifoga denna rapport med ditt nästa Uppdrag

 

%d bloggare gillar detta: