ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ

1. Πραγματοποιήστε τη διάταξη της εικόνας 6.1. Φροντίστε, ώστε να υπάρχει αρκετό νήμα από το επάνω μέρος του σωλήνα για ακτίνα κυκλικής τροχιάς έως 1m περίπου. Πάρτε την ακτίνα της κυκλικής τροχιάς ίση με 80cm μετρώντας από το κέντρο του πώματος μέχρι το επάνω χείλος του σωλήνα (κέντρο της κυκλικής τροχιάς). Για να κρατήσετε την ακτίνα αυτή σταθερή, χρησιμοποιήστε έναν συνδετήρα ως δείκτη, περνώντας τον στο νήμα και πολύ κοντά στο άκρο του σωλήνα. Συγκρατήστε, με τη βοήθεια συνδετήρα, έξι (ή περισσότερες) ροδέλες στην άκρη του νήματος, για να δημιουργήσετε την απαραίτητη κεντρομόλο δύναμη. Πριν αρχίσετε τις μετρήσεις, εξασκηθήτε θέτοντας το πώμα σε ομαλή κυκλική κίνηση σε οριζόντιο επίπεδο. Σταθήτε σε μια ελεύθερη περιοχή. Κρατήστε το σωλήνα με το ένα χέρι. Θέστε σε κυκλική οριζόντια κίνηση επάνω από το κεφάλι σας το πώμα. Για το σκοπό αυτό κινήστε το σωλήνα, διατηρώντας τον κατακόρυφο, έτσι ώστε το επάνω χείλος του να διαγράφει περιφέρεια κύκλου πολύ μικρής ακτίνας (λ.χ. 2cm). Φροντίστε, ώστε ο δείκτης - συνδετήρας να είναι πολύ κοντά στο κάτω άκρο του σωλήνα, αλλά να μην ακουμπά επάνω του.

2. Τοποθετήστε τον δείκτη - συνδετήρα πολύ κοντά στο κάτω άκρο του σωλήνα, ώστε η ακτίνα της τροχιάς να είναι 80cm. Έχοντας 6 ροδέλες κρεμασμένες στο νήμα, θέστε το πώμα σε κυκλική κίνηση. Μετρήστε το χρόνο 20 περιφορών και υπολογίστε την περίοδο. Για το σκοπό αυτό, ένα μέλος της ομάδας σας προκαλεί την κυκλική κίνηση του πώματος επάνω από το κεφάλι του. Ένα δεύτερο μέλος της ομάδας χρησιμοποιεί το χρονόμετρο μηδενίζοντας το χρόνο, όταν ένα τρίτο που μετρά τον αριθμό περιφορών απαγγέλει το “μηδέν”. Από την περίοδο υπολογίστε το αντίστροφο του τετραγώνου της περιόδου [pic] Συμπληρώστε έτσι την πρώτη γραμμή του ΠΙΝΑΚΑ 1. Επαναλάβετε το πείραμα για την ίδια μάζα και την ίδια ακτίνα τροχιάς αλλά με διπλάσιο αριθμό ροδελών (12). Συμπληρώστε τη δεύτερη γραμμή του ίδιου ΠΙΝΑΚΑ. Συγκρίνετε τις αντίστοιχες τιμές δύναμης και αντιστρόφου τετραγώνου της περιόδου. Τι διαπιστώνετε;

3. Επαναλάβετε το πείραμα για την ίδια μάζα (μάζα πώματος) και για την ίδια δύναμη (βάρος 12 ροδελών) με ακτίνα τροχιάς 40cm. Υπολογίστε το τετράγωνο της περιόδου. Συμπληρώστε την πρώτη γραμμή του ΠΙΝΑΚΑ 2. Συμπληρώστε τη δεύτερη γραμμή του ΠΙΝΑΚΑ 2 από τις μετρήσεις σας του ερωτήματος 2, για διπλάσια ακτίνα τροχιάς (80cm) και ίδια μάζα. Συγκρίνετε τις αντίστοιχες τιμές ακτίνας τροχιάς και τετραγώνου της περιόδου. Τι διαπιστώνετε;

4. Συμπληρώστε την πρώτη γραμμή του ΠΙΝΑΚΑ 3 από τις μετρήσεις που πραγματοποιήσατε στο ερώτημα 2, για την ίδια μάζα (12 ροδέλες) και ακτίνα 80cm. Δέσετε το δεύτερο πώμα στο πρώτο, ώστε να αποτελούν ένα σώμα με διπλάσια μάζα αλλά με την ίδια κεντρομόλο δύναμη (βάρος 12 ροδελών) και για την ίδια ακτίνα τροχιάς (80cm). Συμπληρώστε τη δεύτερη γραμμή του ΠΙΝΑΚΑ 3. Συγκρίνετε τις αντίστοιχες τιμές μάζας και τετραγώνου της περιόδου. Τι διαπιστώνετε;