6 svar
3670 visningar
wajv19 behöver inte mer hjälp
wajv19 183 – Fd. Medlem
Postad: 31 mar 2020 15:42 Redigerad: 31 mar 2020 15:43

Fjäder och plan pendel - laboration

Hej!

Jag jobbar just nu med en labbrapport och jag sitter fast... Pga covid19 har vi fått färdiga mätvärden att räkna på. 

Uppgiften lyder:

"Svängningstiden för en plan pendel beror endast på trådens
längd. Föreställ dig att du hänger en vikt i en tråd och att du
ändrar trådens längd och för att mäta tiden för 10 perioder.
Vinkeln från vilken du släpper vikten är ca 15°. Plotta på millimeterpapper perioden, T, som funktion av roten ur trådens längd, √𝑙. Bestäm sedan, genom grafens lutning, ett värde på tyngdaccelerationen, g"

Mätvärdena är:
Trådens längd (cm) Tid för 10 perioder (s)
      13,5                                   9,1
      23,0                                  11,1
      30,5                                  12,5
      39,0                                  12,5
      44,0                                  14,3
      49,0                                  15,4

Så här vill läraren att vi gör, se nedan. Jag får dock inte rätt på det. y=kx+m, och då får jag y=1,745x+0,2634, vilket ger orimligt värde på g.

Roten ur trådens längd i meter    Period T  i sekunder
    0,3674                                                       0,91
    0,4795                                                      1,11
    0,5522                                                      1,25
    0,6244                                                      1,25
    0,6633                                                      1,43
    0,7                                                              1,54

Så här gjorde jag istället, se nedan. Med perioden T i kvadrat får jag y=kx+m till y=3,9851x+0,2786, vilket ger ett mkt mer rimligt värde på g

Trådens längd i meter       Period T i kvadrat
          0,135                                  0,8281
          0,23                                    1,2321
          0,305                                  1,5625
          0,39                                    1,5625
          0,44                                    2,0449
          0,49                                    2,3716

Hur kommer det sig? Jag förstår att  2π och g är konstanta och därmed får man sambandet lT2men det stämmer inte i mitt diagram.Varför blir det annan lutning? (I båda diagrammen har jag T på y-axeln och l på x-axeln)

När jag sätter in till exempel T=1,25 och l=0,39 får jag g=9,853913034

T=2πlgT2π=lg(T24π2)=lgg=4π2·lT2                     1,25=2πlg1,252π=lg(1,2524π2)=lgg=4π2·0,391,252=9,853813034

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 31 mar 2020 15:45

Kan du lägga in diagrammen också?

wajv19 183 – Fd. Medlem
Postad: 31 mar 2020 15:47

Jag har försökt få in dem via excel, men det verkar inte gå. Ska rita dem på mm-papper istället och lägga in dem här, ett ögonblick! 

wajv19 183 – Fd. Medlem
Postad: 31 mar 2020 16:07

Lyckades få in diagrammen från excel istället, blev lättare så

wajv19 183 – Fd. Medlem
Postad: 1 apr 2020 15:55

ger tråden en puff eftersom det gått 24 h :) skulle verkligen uppskatta hjälp om någon känner att de sitter på ett svar/vägledning!

SaintVenant Online 3936
Postad: 1 apr 2020 17:41

Svaret är att när du kvadrerar minskar felet på denna mätserie vilket ger ett bättre värde på gravitationskonstanten g.

Detta gäller inte allmänt men kan tolkas baserat på m-värdet du får vid din linjärisering. Ett annat alternativ är att logaritmera:

lnT=12ln(l)+ln2π1g

Då får du ett mellanting mellan de två du redan gjort, eller g=10.59 m/s2. Men, om jag var du skulle jag helt enkelt addera origo T=0, l=0 till mätserien vilket skulle förbättra ditt resultat avsevärt i fallet för roten ur trådens längd.

Pieter Kuiper 8033 – Avstängd
Postad: 26 feb 2021 15:04 Redigerad: 26 feb 2021 15:07

Problemet med den här uppgiften är att data inte är bra. När pendeln är fyra gånger längre bör perioden vara dubbelt så stor.

Jag gjorde en kurvanpassning till en potenslag och med Logger Pro får jag 0,39 ± 0,05. Det är oförenligt med det teoretiska värdet på ½. 

Uppgiften är på flera sätt sämre än att låta eleverna ta data själv...



Svara
Close