Vernier CZ - Vybavení pro výuku přírodovědných oborů

Určení tíhového zrychlení pomocí padajícího hřebenu

Pro tento experiment zvolte jednoduchý hřeben s pravidelnými rozestupy zubů, vhodnější je hřeben s menší hustotou zubů. Pokud máte hřeben s dvěma různými hustotami zubů jako na obrázku níže, nevadí to, použijete jen polovinu.

hřeben

Změřte vzdálenost zubů hřebenu. Pokud je vzdálenost například 20 zoubků 47 mm, zadáte do příslušného pole číslo 0,00235, protože 47 mm děleno 20 je 2,35 mm, neboli 0,00235 metru.

Provedení měření

1. Spusťte Graphical Analysis a připojte fotobránu dle návodu na připojení. Protože se jedná o klasickou "drátovou" fotobránu, budete potřebovat rozhraní, například LabQuest Stream nebo LabQuest Mini.

2. Klikněte vlevo dole na pole Režim. V části Objekt přepněte na Jiná šířka. Nastavte změřený rozestup a počet zubů. Potvrďte tlačítkem HOTOVO.

nastavení

3. Klikněte na název svislé osy a změňte zobrazovanou veličinu na Rychlost.

4. Klikněte na ZAHÁJT MĚŘENÍ.

5. Hřeben podržte nad fotobránou tak, aby mohl propadnout a během pádu svými zuby přerušovat paprsek.

6. Upusťte hřeben, čímž dojde k naměření časů přerušení paprsku. Do grafu se automaticky vykreslí jednotlivé naměřené datové body.

7. Kliknutím na ikonu lupy vlevo dole graf automaticky zvětšíte.

8. Graf by měl být "od oka" lineární, protože při konstantním tíhovém zrychlení je pohyb hřebenu rovnoměrně zrychlený. Protože je ale krajní zub hřebenu často výrazně jiný než ostatní zuby, je někdy potřeba první bod nebo dva měření ze zracování vyřadit. Označte proto tažením v grafu jen tu část, která zjevně je lineární.

9. Klikněte na ikonu Nástrojů pro práci s grafem a vyberte v menu Proložit hodnoty zvolenou funkcí.

proložení

10. Počítač proloží naměřenými body přímku a vypíše i hodnotu směrnice, která má význam zrychlení. V případě níže má směrnice hodnotu 9,718 - to je v dobré shodně s očekávaný výsledkem 9,8.

graf s proložením přímky

Výroba vlastního "hřebenu"

Můžete si se žáky vyrobit i vlastní "hřeben" například z tuhého kartónu, do kterého vystřihnete zuby třeba po jednom centimetru.