Centralrörelselaboration
Uppgift: Verifiera formeln för centripetalacceleration
När skivan roterar så "slungas" vagnen ut och snöret mot dynamometern
sträcks.
Vid ett visst läge blir kraften från dynamometern precis så stor den behöver
vara
för att
hålla kvar vagnen i en cirkelrörelse (konstant fart).
Centripetalkraften på vagnen blir alltså lika med kraften från dynamometern.
Den ytterst ritade ringen motsvarar en radie på 25 cm.
Det är 5 cm mellan de koncentriska ringarna.
Det är lätt att bestämma radien i efterhand (eller i förhand).
Läs av dynamometern under rotation. När sedan skivan står still:
Drag sedan ut vagnen tills dynamometern visar lika värde och mät radien.
I fallet ovan är radien 25 cm. (Mäts från vagnens tyngdpunkt.)
Det är också lätt att bestämma omloppstid eller frekvens.
Räkna antal varv på en viss tid eller använd en varvtalsmätare.
Formeln för centripetalkraft kan ges på tre olika former: ![]() ![]() eller ![]() |
Den nedersta varianten passar bäst till de försök som kan göras med
denna apparat.
Exempel på en körning. Frekvensen uppmättes till 54,8 rpm.
(rpm betyder "rotations per minute")
Dynamometern visade mellan 0,77 och 0,78 N, så det stämmer ganska bra.
Extra övning: Hämta hem filen, gör mätningar i filmen och kontrollera formeln för centripetalkraft. (m = 0,1072 kg) c_rörelse_övning (1,7 Mb) |
Underlag för laboration:
1. | Visa att centripetalkraften är proportionell mot radien. | ||||||||||||||
(Frekvensen hålls konstant, de olika värdena fås genom
att ändra snörets längd eller dynamometerns upphängningspunkt.) |
|||||||||||||||
![]() |
|||||||||||||||
m = 0,1072 kg |
|||||||||||||||
|
2. | Visa att centripetalkraften är proportionell mot frekvensen i kvadrat. | ||||||||||||||||||||||||
(Radien hålls konstant, de olika värdena fås genom att
ändra snörets längd eller dynamometerns upphängningspunkt.) Bestäm en viss radie, dra ut vagnen till denna radie och notera kraftens storlek. Ställ sedan in varvtalet så att det blir den önskade kraften. |
|||||||||||||||||||||||||
r = 0,225 m | |||||||||||||||||||||||||
m = 0,1072 kg | |||||||||||||||||||||||||
|