ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ

1. Πραγματοποιήστε τη διάταξη της εικόνας 3α.2.

2. Μετρήστε με το δυναμόμετρο το βάρος του αμαξιδίου και σημειώστε την τιμή του.

3. Στερεώστε το σύνδεσμο αρκετά χαμηλά στη ράβδο, ώστε το κεκλιμένο επίπεδο να σχηματίζει με το οριζόντιο επίπεδο μικρή γωνία φ (από 15° έως 20°). Μετρήστε με το μοιρογνωμόνιο τη γωνία φ και γράψτε την τιμή της στην στήλη 1 του ΠΙΝΑΚΑ 1. Βρείτε το ημίτονο της γωνίας αυτής από τους πίνακες τριγωνομετρικών αριθμών και γράψτε την τιμή του στην στήλη 2 του ίδιου ΠΙΝΑΚΑ. Υπολογίστε έπειτα την τιμή της δύναμης από την εξίσωση F=B.ημφ. Καταχωρήστε την τιμή της στην στήλη 3.

4. Περάστε μία χαρτοταινία μήκους 1m μέσα από τους δύο οδηγούς του χρονομετρητή. Φροντίστε, ώστε η χαρτοταινία να περάσει κάτω από τη μελανωμένη όψη του δίσκου καρμπόν. Κολλήστε με σελοτέηπ τη μία άκρη της χαρτοταινίας στην πίσω άκρη του αμαξιδίου.

5. Στρέψτε τον διακόπτη του χρονομετρητή, ώστε να τεθεί σε λειτουργία. Συγχρόνως, αφήστε το αμαξίδιο να κινηθεί. Μόλις το αμαξίδιο φτάσει στο εμπόδιο, στην κάτω άκρη του κεκλιμένου επιπέδου, διακόψτε τη λειτουργία του χρονομετρητή. Αφαιρέστε έπειτα την ταινία.

6. Επιλέξετε μία περιοχή της χαρτοταινίας στην οποία οι κουκίδες είναι αρκετά αραιές. Σημειώστε μία κουκίδα και ονομάστε την κουκίδα μηδέν. Απαριθμήστε έπειτα τις επόμενες δέκα κουκίδες και σημειώστε τη δέκατη κουκίδα. Απαριθμήστε τις επόμενες δέκα κουκίδες και σημειώστε την εικοστή κουκίδα (Εικ. 3α.3). Μετρήστε το μήκος καθενός από τα δύο τμήματα της χαρτοταινίας που σημειώσατε. Κάθε τμήμα αντιστοιχεί σε μετατόπιση του αμαξιδίου σε χρόνο 0,2s (δέκα “τικ”). Συμπληρώστε έτσι τη στήλη 6 του ΠΙΝΑΚΑ 1. Υπολογίστε από την εξίσωση [pic] τη μέση ταχύτητα και συμπληρώστε τη στήλη 7 του ίδιου ΠΙΝΑΚΑ. Βρείτε τη διαφορά των μέσων ταχυτήτων και γράψτε την τιμή της στην στήλη 8. Υπολογίστε από την εξίσωση [pic] την επιτάχυνση και γράψτε την τιμή της στην στήλη 9. Εκφράστε την τιμή της επιτάχυνσης σε [pic] και γράψτε την στην στήλη 10. Προτείνετε έναν άλλο τρόπο υπολογισμού της επιτάχυνσης του αμαξιδίου με χρησιμοποίηση της χαρτοταινίας χωρίς να υπολογίσετε ενδιάμεσα τις ταχύτητες.

7. Επαναλάβετε τα βήματα 3, 4, 5 και 6 για γωνία περίπου 30° και για γωνία περίπου 40°. Συμπληρώστε έτσι τον ΠΙΝΑΚΑ 2 και τον ΠΙΝΑΚΑ 3.

8. Καταχωρίστε στον ΠΙΝΑΚΑ 4 τα ζεύγη τιμών της δύναμης και της επιτάχυνσης (που βρίσκονται στους ΠΙΝΑΚΕΣ 1, 2 και 3).

9. Με βάση τις τιμές του ΠΙΝΑΚΑ 4, κατασκευάστε το διάγραμμα της σχέσης μεταξύ δύναμης και επιτάχυνσης. Φροντίστε, ώστε η ευθεία που θα φέρετε από την αρχή των αξόνων να περνά ανάμεσα από τα σημεία και να τα προσεγγίζει όσο το δυνατόν καλύτερα.

10. Υπολογίστε την κλίση της ευθείας και από αυτήν τη μάζα του αμαξιδίου (μάζα αδράνειας).

11. Βρείτε με τη βοήθεια του ζυγού τη μάζα του αμαξιδίου (μάζα βαρύτητας).

12. Συγκρίνετε τη μάζα αδράνειας με τη μάζα βαρύτητας. Τι διαπιστώνετε; (μέσα στα όρια των πειραματικών σφαλμάτων).