Centripetalkraft laboration
Hej, vi är ett gäng som försökt lösa denna laborationsuppgift men ej lyckats. Uppgiften lyder: "Hur kan man bestämma massan av vikterna + vagnen i rotationsanordningen? Tänk ut och testa en metod för att bestämma massan av vikterna och vagnen. Metoden skall bygga på principen för centripetalkraft." och till denna uppgift har vi materialen: rotationsanordning, digital kraftsensor och digital fotosensor. Vi har även haft tillgång till loggerpro som har registrerat alla mätningar.
Vi har försökt lösa med hjälp av formeln Fc = (4(pi)^2 x r x m)/T^2
då har vi först använt värdet på pulstiden, vilket vi mätte blev 0,238s och multiplicerade sedan det med 10 för att det var 10 sådana hål som fotosensorn mätte av på (eller hur man nu ska förklara). Och så tog vi ett ungefärligt värde på radien som var 9,7cm och omvandlade det till meter. Kraften som mättes upp på datorn var 0,284 N ungefär. Sedan löste vi ut m ur formeln ovan samt satte in alla värden och kom då fram till svaret 0,420 kg (420g). I den här rotationsanordningen så tillhörde det 3 vikter som var och en vägde 100g. Så då drog vi bort 300g från 420, vilket blir 120g. Detta svar tyckte vi kände orimligt då det kändes som att själva vikterna var tyngre än vagnen plus att den var av plast.
Då testade vi att göra samma sak fast utan vikterna och kom fram till att massan blev 60g, vilket blev precis hälften av svaret vi fick innan. Och det känns ju lite konstigt att det blev så helt olika.
Sen testade vi då att använda formeln Fc = mv^2/r. hastigheten kunde vi läsa av på datorn och vi använde en vikt den här gången vid mätningen. Då när vi löst ut m och satt in alla värden fick vi fram 215g som svar och drar man då bort viktens massa så blir det 215g.
Vi förstår inte riktigt om vi har använt fel metod och hur man då isf annars skulle kunna lösa detta. Vi tycker våra beräkningar ändå känns rimliga men svaren väldigt konstiga. (OBS! vi har ej tillgång till material för att testa uppgiften igen ifall vi får nya förslag av nån av er här.)
Tacksam för svar!
Kan du göra en skiss över försöksuppställningen med relevanta mått och krafter utritade och namngivna så blir det mycket enklare att hjälpa dig
Jag tycker det låter som om ni gjort något fel när ni tolkat era mätvärden. Detta:
"...då har vi först använt värdet på pulstiden, vilket vi mätte blev 0,238s och multiplicerade sedan det med 10 för att det var 10 sådana hål som fotosensorn mätte av på (eller hur man nu ska förklara)"
Låter väldigt märkligt.
Huruvida ni tycker att vagnen är lättare än vikten eller ej går det inte att lita särskilt mycket på. Men, med detta i åtanke borde vagnen alltså snarare väga 60 g än 120 g. Ni borde gjort ett fjärde försök utan vikt där ni använde er av hastigheten.
Ni har inte använt någon fysikaliskt fel metod men ni verkar inte utfört laborationen korrekt eller tolkat era värden korrekt. Sannolikt är det något med förståelsen av vad datorprogrammet matar ut som spökar. En fråga bara:
I den här rotationsanordningen så tillhörde det 3 vikter som var och en vägde 100g.
Hur vet ni detta? Det var en del av uppgiften att:
"Hur kan man bestämma massan av vikterna + vagnen i rotationsanordningen?"
Ebola skrev:Jag tycker det låter som om ni gjort något fel när ni tolkat era mätvärden. Detta:
"...då har vi först använt värdet på pulstiden, vilket vi mätte blev 0,238s och multiplicerade sedan det med 10 för att det var 10 sådana hål som fotosensorn mätte av på (eller hur man nu ska förklara)"
Låter väldigt märkligt.
Huruvida ni tycker att vagnen är lättare än vikten eller ej går det inte att lita särskilt mycket på. Men, med detta i åtanke borde vagnen alltså snarare väga 60 g än 120 g. Ni borde gjort ett fjärde försök utan vikt där ni använde er av hastigheten.
Ni har inte använt någon fysikaliskt fel metod men ni verkar inte utfört laborationen korrekt eller tolkat era värden korrekt. Sannolikt är det något med förståelsen av vad datorprogrammet matar ut som spökar. En fråga bara:
I den här rotationsanordningen så tillhörde det 3 vikter som var och en vägde 100g.
Hur vet ni detta? Det var en del av uppgiften att:
"Hur kan man bestämma massan av vikterna + vagnen i rotationsanordningen?"
Ja, kände att det var lite märkligt att räkna ut tiden på det sättet. Det låter ju faktiskt mer rimligt att göra ett försök utan vikter där man mätte hastigheten och struntar i tiden. Sen så stod det på vikterna att de vägde 100g.
