ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ

1. Μετρήστε με τη βοήθεια του ζυγού τη (βαρυτική) μάζα του αμαξιδίου.

2. Πραγματοποιήστε την πειραματική διάταξη της εικόνας 3.2α α. Στερεώστε στη μία άκρη του τραπεζιού πειραμάτων, με τη βοήθεια σφιγκτήρα, τον ηλεκτρικό χρονομετρητή. Στην άλλη άκρη του τραπεζιού, στερεώστε με το δεύτερο σφιγκτήρα την τροχαλία με το πλαίσιο. β. Δέσετε τη μία άκρη του νήματος στο αμαξίδιο. Περάστε το νήμα μέσα από την τροχαλία. Στην άλλη άκρη κάνετε μία θηλειά για να κρεμάσετε ένα βαράκι.

3. Κόψτε ένα μέτρο περίπου χαρτοταινίας και περάστε την μέσα από τους δύο οδηγούς κατά μήκος του ελάσματος. Φροντίστε ώστε η χαρτοταινία να περάσει κάτω από τη μελανωμένη όψη του δίσκου καρμπόν. Κολλήστε με σελοτέηπ τη μία άκρη της χαρτοταινίας στην κάτω άκρη του μικρού αμαξιού.

4. Στερεώστε επάνω στο αμαξάκι με σελοτέηπ το βαράκι του 1Ν (το οποίο έχει μάζα 100g). Κρατώντας το αμαξίδιο, κρεμάστε από τη θηλειά στην άκρη του νήματος το βαράκι των 0,5Ν (μάζας 50g). Στρέψτε τον διακόπτη του χρονομετρητή ώστε να τεθεί σε λειτουργία. Συγχρόνως, αφήστε το αμαξάκι να κινηθεί. Σταματήστε το αμαξίδιο με το χέρι, μόλις το βαράκι ακουμπήσει στο δάπεδο και διακόψτε τη λειτουργία του χρονομετρητή. Αφαιρέστε την ταινία. Πόση είναι η συνολική μάζα (η μάζα του συστήματος) που επιταχύνεται;

5. Επιλέξτε μία περιοχή της χαρτοταινίας στην οποία οι κουκίδες είναι πολύ αραιές. Σημειώστε μία κουκίδα και ονομάστε την κουκίδα μηδέν. Απαριθμήστε έπειτα τις επόμενες δέκα κουκίδες κατά μήκος της ταινίας και σημειώστε τη δέκατη κουκίδα. Απαριθμήστε τις επόμενες δέκα κουκίδες και σημειώστε την εικοστή κουκίδα.

6. α. Μετρήστε το μήκος καθενός από τα δύο τμήματα της χαρτοταινίας που σημειώσατε. Κάθε τμήμα αντιστοιχεί σε μετατόπιση του αμαξιού σε χρόνο 0,2s (δέκα “τικ”). Συμπληρώστε έτσι τη στήλη 3 του ΠΙΝΑΚΑ 1. β. Υπολογίστε από την εξίσωση [pic] τις μέσες ταχύτητες και συμπληρώστε την στήλη 4. γ. Βρείτε τη διαφορά των μέσων ταχυτήτων και συμπληρώστε την στήλη 5. δ. Υπολογίστε από την εξίσωση [pic] την επιτάχυνση και συμπληρώστε την στήλη 6. ε. Συμπληρώστε και την στήλη 7.

7. Βγάλτε από το αμαξάκι το βαράκι του 1Ν. Κολλήστε στη θέση του το βαράκι του 0,5Ν (το οποίο έχει μάζα 50g). Κρεμάστε στη θηλειά του νήματος το βαράκι του 1Ν (το οποίο έχει μάζα 100g) (Εικ. 3.2β). Με την αντικατάσταση αυτή, αλλάζει η μάζα του συστήματος; Επαναλάβετε τις διαδικασίες 3, 4 και 5 με τα νέα δεδομένα. Συμπληρώστε έτσι τις στήλες του ΠΙΝΑΚΑ 2.

8. Βγάλτε από το αμαξίδιο το βαράκι του 0,5Ν. Κρεμάστε στη θηλειά του νήματος το βαράκι των 1,5Ν (το οποίο έχει μάζα 150g), (Εικ. 3.2γ). Με την αντικατάσταση αυτή, αλλάζει η μάζα του συστήματος; Επαναλάβετε τις διαδικασίες 3, 4 και 5 με τα νέα δεδομένα. Συμπληρώστε έτσι τις στήλες του ΠΙΝΑΚΑ 3.

9. Συμπληρώστε τον ΠΙΝΑΚΑ 4.

10. Με βάση τις τιμές του ΠΙΝΑΚΑ 4, κατασκευάστε το διάγραμμα της συνάρτησης α=f(F). Φροντίστε, ώστε η ευθεία που θα φέρετε από την αρχή των αξόνων να περνά ανάμεσα από τα τρία σημεία και να τα προσεγγίζει όσο το δυνατόν καλύτερα.

11. Υπολογίστε την κλίση της ευθείας και από αυτήν τη μάζα του συστήματος. Υπολογίστε έπειτα την αδρανειακή μάζα του αμαξιδίου.

12. Συγκρίνετε τη μάζα αδράνειας με τη μάζα βαρύτητας του αμαξιού. Τι διαπιστώνετε;