Verkleg eðlisfræði í Kvennó/Krafstuðull

Tilgangur

Staðfesta lögmál Hookes og jöfnu fyrir lotutíma massa sem sveiflast í gormi.

Tækjabúnaður

• Gormur hangandi í gálga
• Lóðasett
• Málband
• Tæki til tímamælinga

A-hluti

Lögmál Hookes segir að fjaðurkraftur gorms sé í réttu hlutfalli við lengingu/styttingu hans:

$F=-k\cdot x$

þar sem $k$ er kraftstuðull

Þegar lóð er hengt í gorm teygir þyngd lóðsins ($m\cdot g$) á gorminum um lengdina $x$. Fjaðurkraftur gormsins er jafnstór en gagnstæður þessum þyngdarkrafti þegar lóðið hangir kyrrt í gorminum.

Til að ákvarða kraftstuðul gormsins skal reikna kraft fyrir mismunandi lengingu.

Setjið mæligildin í töflu og teiknið graf sem sýnir $F$ sem fall af $x$ þar sem fram kemur jafna bestu beinu línunnar (trend line) en hallatalan ætti að vera jöfn kraftstuðlinum $k$. Ekki knýja línuna gegnum upphafspunktinn, látið forritið ráða með það.

B-hluti

Jafna fyrir lotutíma hlutar sem sveiflast í gormi er:

$T=2\pi {\sqrt {\frac {m}{k}}}$

Lotutíminn er háður massa sem hangir í gorminum ($m$) og kraftstuðli gormsins ($k$)

Takið nokkrar mælingar á lotutíma fyrir mismunandi massa og skráið í töflu. Reiknið kraftstuðulinn $k$.

Mat á niðurstöðum

Berið niðurstöður úr A og B-hluta saman með því að reikna prósentumun kraftstuðlanna. Ef sami gormur er notaður ættu að fást áþekkar niðurstöður.

Ítarefni

Fyrirmynd þessa verkefnis er Kvennó - Verkleg eðlisfræði - Kraftstuðull.docx eftir Leu Maríu Lemarquis og Mariu Victoriu Sastre Pedro.