E5 - Volný pád

volný pád, tíhové zrychlení

Cíl

Demonstrovat parabolickou závislost dráhy na čase pro volně padající těleso.

Pomůcky

• modul snímač polohy
• závaží na niti délky cca 1m

Provedení

V programu nastavíme celkový čas měření asi 0,6 s a vzorkovací frekvenci 1000 Hz. Oživíme např. kanál B, ke kterému připojíme modul snímač polohy. Ponecháme časové měření a grafické zobrazení (implicitní hodnoty při startu programu ISESWIN32i). Nastavíme ruční start, případně necháme automatický start (po 1s). Do drážky na obvodu kladky modulu snímač polohy namotáme nit (např. 5 otáček). Závaží držíme v ruce až do odstartování měření, aby se kladka nezačala samovolně roztáčet. Po ručním startu (Start myší z lišty programu, či mezerníkem z klávesnice), resp. po automatickém startu (po 1s) se spustí měření a my musíme pustit závaží. POZOR: Kladku nesmíme nechat prudce roztočit až do konce, musíme ji po cca 5 otáčkách zachytit, aby prudce nenarazila na konec otáčení – max. 10 otáček !!! Jinak by došlo k jejímu poškození!!!

Vysvětlení

Na těleso (závaží) působí v prvním přiblížení pouze tíhová síla. Protože je na počátku v klidu, platí pro dráhu s vztah:
kde čas t počítáme od začátku volného pádu, nikoliv od startu měření. Z grafu lze odhadnout gravitační zrychlení. Pro dráhový interval mezi dvěma křížky platí:
kde t₁, t₂ počítáme od začátku volného pádu, nikoliv od startu měření.
Pro přesnější odhady je nutno započítat i moment setrvačnosti kladky, tření v osičce aj.

Stažení naměřeného experimentu:

Stažení naměřeného experimentu ISESWIN32i:

Webmaster: Jiří Ryzner, poslední aktualizace: 21.7.2014