פייסבוק
Facebook Pagelike Widget
פרסומת

דו”ח מעבדה, ניסוי: נפילה חופשית (ללא תרשימים וטבלאות)

מטרת הניסוי

הניסוי בא לבדוק האם שני גופים נופלים בעלי מסה שונה, נעים בתנועה שוות תאוצה.

מהלך הניסוי

מדביקים סליל נייר לגוף מברזל, ומריצים את הסליל מתחת לנייר-קופי, דרך מד-זמן. מד-הזמן נותן מכה על הנייר כל 0.02 שניות, ומסמן עליו נקודה. לאחר מכן חוזרים על אותו תהליך עם גוף מעץ.

ניתוח הניסוי

ברזל: m=147.5 (g
שאלות:
א) הגדרת נפילה חופשית
כאשר גוף נופל ללא התנגדות האויר או כוחות אחרים פרט לכוח הכובד, הוא נופל בתנועה שוות תאוצה, שתאוצתה היא: 9.8(m/s2).
ללא התחשבות במסתו של הגוף.
לפי תוצאות הניסוי, הגופים לא נפלו נפילה חופשית, וזאת היות והתאוצה אינה שווה לגודל המצויין לעיל, וזאת בגלל שהגוף נופל באויר הפתוח, ולא בתנאי מעבדה.
ב)כן, ההבדל היה שתאוצת הברזל היתה בקרוב גדול יותר לגודלה האידיאלי, מאשר תאוצת העץ.דבר זה נבע מן העובדה שגודל המסה של הברזל, גדול פי 5.5 ממסת העץ. וככל שמסתו של גוף גדולה יותר, כך גדלה התנגדות האויר ולכן התאוצות שונות.
ג)הוכחה: ניקח מסה גדולהM ומסה קטנה:m ונשווה בין התאוצות שלהן.

ד) בחרו במסות אלה כדי שההבדל בין המסות יהיה גדול (פי 5.5) וכך התוצאות יהיו קיצוניות יותר (מבחינת המרחק בינהן)

ו) היות ובירח לא פועלים כוחות פרט לכוח הכובד שלו (g/6), כך שעל הירח תתקיים נפילה חופשית, עם תאוצת כוח המשיכה של הירח. גם אז התוצאות לא היו מדוייקות להפליא, כי יהיה חיכוך עם רשם הזמן.

ז) לא, ומכמה סיבות. 1) כשמודדים עם סרגל התוצאות כמעט אף-פעם לא יצאו בדיוק, ומבחינה זאת, נוכל לשפר את תוצאותינו אם נמדוד בעזרת מכשירים אלקטרוניים מדוייקים יותר מן סרגל רגיל. 2) החיכוכים בין השולחן לנייר ובין המד זמן לנייר. ניתן לשפר זאת ע”י כך שדואגים שלא יהיו שום חיכוכים. המהירות לא רגעית אלא ממוצעת, וככל שדלתא זמן של רשם הזמן יהיה קטן יותר, כך התוצאות מדויקות יותר, והמהירות קרובה יותר למהירות רגעית.

ח) התוצאות לא מתיישבות עם חוק שימור אנרגיה, משום שישנו כוח נוסף שעושה עבודה, שהוא כוח התנגדות האויר, ולכן:
w(כל הכוחות פרט לכובד)0
ןלכן לא מתקיים חוק שימור אנרגיה.
חישוב:
ברזל:
Ep=mgy2-mgy1=-0.763j
Ek=m(v2*v2)/2-m(v1*v1)/2=0.012j
עץ:
Ep=m2gy2-m2gy1=-0.127j
Ek=m2(v2*v2)/2-m2(v1*v1)/2=0.048j

10) הגרפים של v2 כתלות ב h קרובים יותר לקו ישר מאשר הדרפים של v כתלות ב t, אבל עקרונית, תוצאותיהם תואמות.

מסקנות

א) גופים הנופלים בתנאים שאינם תנאי מעבדה, כלומר:
w(כל הכוחות פרט לכובד)=0

אינם נופלים בנפילה חופשית, בעלת תאוצה של: g=9.8(m/s2) אך נופלים בקירוב לתאוצה זאת, שכן, בניגוד לנפילה חופשית בתנאי מעבדה, נפילה זו מושפעת מכמה גורמים המשנים את גודלה של את התאוצה, ואת קירבתה לנפילה חופשית. הפרמטרים הם: 1) התנגדות האויר 2) גודלה של המסה, ככל שהיא גדולה יותר, התאוצה תגדל יותר, כי השפעת כוחות החיכוך על התאוצה קטנה יותר.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

*

צ\'אט
  • JJ
    JJJ
    20 October 2020
  • ד
    דינה אקסלרוד
    29 September 2020
  • רעות אהרון
    גל דרומי גל דרומי גל דרומי גל דרומי גל דרומי גל דרומי גל דרומי גל דרומי גל דרומי גל דרומי גל דרומי גל דרומי גל דרומי גל דרומי גל דרומי גל דרומי גל דרומי גל דרומי גל דרומי
    29 September 2020
  • ד
    גכגכ
    29 September 2020
  • דן ביקלס
    @sagi_amram
    29 September 2020
  • דן ביקלס
    תעקבו אחריי באינסטגרם
    29 September 2020
  • יניב דמוך
    מישהו רואה אותי?
    29 September 2020
  • מאיר כץ
    שלום לכם חברים בבקשה תעקבו אחרי באינשטוס @davidkatz
    29 September 2020
  • אח של דימה
    בואנה יבן של זונה תסתום תפה המזדיין שלך דימה יילד זין שרמוט
    29 September 2020
  • בודהה
    חברה איפה אהבת החינם שלכם?
    25 September 2020
Your Shout