Zasada zachowania energii mechanicznej

Szczegóły

Kategoria: Fizyka szkolna

Opublikowano:piątek, 10 styczeń 2020 20:45

Autor : Janusz Szcząchor

Wykonaj poniższe doświadczenie

Doświadczenie 14, Badanie przemian energii, strona 181 w Marcin Braun, Weronika Śliwa, Odkryć fizykę 1, Podręcznika dla liceum ogólnokształcącego i technikum, Zakres podstawowy, Nowa Era, Warszawa 2019.

Rozwiązanie

Postępując zgodnie z opisem doświadczenia otrzymujemy następujące wyniki.

1. Masa nakrętki w doświadczeniu, w Naszym przypadku, to m = 24 g.
2. Sfilmowanie ruchu nakrętki dało poniższy film.
3. Analiza tego filmu za pomocą programu Tracker dała następujące dane opisujące ruch nakrętki:
   1. t - chwile czasu (w sekundach), w których zmierzono parametry ruchu,
   2. y - wysokość (w metrach) na jakiej znajdowała się nakrętka nad poziomem przyjętym za zerowy,

      

   3. v - prędkość (w metrach na sekundę) nakrętki w ruchu postępowym.

      

4. Na ich podstawie zostały policzone w arkuszu kalkulacyjnym następujące wielkości fizyczne przynależne nakrętce w kolejnych chwilach czasu:
   1. E_p - energia potencjalna za pomocą wzoru mgy,
   2. E_k - energia kinetyczna za pomocą wzoru mv²/2,
   3. E_c - energia całkowita za pomocą wzoru E_p + E_k,
   wszystkie w J (dżulach). Wyniki są podane w poniższym zestawieniu.

   

5. Na podstawie powyższego zestawienia powstały wykresy słupkowe ułatwiające porównanie wartości energii potencjalnej i kinetycznej w kolejnych chwilach czasu.

   

   

6. Na podstawie poniższego wykresu słupkowego dla energii całkowitej nakrętki można stwierdzić, że (pomijając straty energii na opory ruchu) w jednorodnym polu grawitacyjnym Ziemi obowiązuje zasada zachowania energii mechanicznej.