Samband mellan S-T- och V-T- diagram

Bild1. Banan vagnen åkte på

Syftet med laborationen är att undersöka kopplingen mellan en accelererad rörelse och motsvarande s-t respektive v-t-diagram, samt olika samband mellan dessa diagram.

Material:

Vagn, bana, banstopp, usb interface(passport), rörelsesensor,

Med hjälp av en projektor byggdes ett lutande plan. Det
lutande planet hade en sensor i ena änden och en vagn i den andra.  Med hjälp
av ett usb passport (interface i usb version) registrerades
vagnens olika värden på datorprogrammet Pasco.

Resultat:

Denna tabell beskriver antal meter ifrån sensorn, samt vagnens hastighet vid olika lägen 

Ur tabellen ovan kan man utläsa vagnens hastighet i meter/s vid en viss sträcka. Det går även att utläsa vagnens vändpunkt. Ur nummer 28 utläses att vagnen befinner sig 1,74m ifrån sensorn med en hastighet på 0,09m/s. Mellan nummer 28 och och 29, är vagnens hastighet 0 m/s och detta betyder att vagnen har nått sin vändpunkt och befinner sig i ett stillastående läge. Ur nummer 29 utläses att vagnen befinner sig 1,74 m ifrån sensorn med en hastighet på -0,01 m/s. Anledningen till att hasigheten är negativ beror på att vagnen åker emot sensor, då den förbestämda positiva riktningen är ifrån sensorn.

Bild 2. Vagnens hastighet innan vändpunkten

Bild 3- Vagnens hastighet efter vändpunkt

Utifrån bild 2 och 3 ovan , så kan man se vagnens hastigheten i meter/s. Vagnens åkte med en hastighet på 0.31m/s, innan vändpunkten. Vagnens hastighet efter vändpunkten är -0.23m/s (bild 3). Anledningen till att hastigheten är negativ beror på vad man bestämmer är positiv riktning, i detta fall betyder det att vagnen åker tillbaka mot sensorn. Vagnens hastighet går att räkna ut ifrån S-T diagrammet. Då tas
S_2-S_{1 = V}
Uträkning av förflyttningen i S-T diagrammet innan vagnens vändpunkt (vertex) blir då:
1.67-1.36=0.31m/s,
vilket stämmer överens med förflyttningen i V-T diagrammet.
Efter vagnens vändpunkt följer samma princip ΔS, S_1-S₂

1.45-1,68= -0,23m/s
Detta stämmer också överens med förflyttningen i V-T diagrammet.
Detta samband stämmer överens vid samma tidsintervall.

PASCO TESTRUN

Bild 1. 

Syftet med dagens laboration är att få en förståelse för hur man:

• registrera en vagns rörelse längs en känd bana med hjälp av en digital rörelsesensor
  
• bearbeta data i aktuell programvara
• presentera denna rörelse i ett s-t-diagram, där s är vagnens läge och t är tiden
• tolka och jämföra olika s-t-diagram
  

Material och laboration
Vi använde oss av datorprogrammet Pasco där graferna samt tabellen skapades samt en bana där en vagn åkte. Banan hade ett vagnstop i ena änden och en rörelsedetektor i den andra. Rörelsedetektorn fungerar som en sensor som registrerar rörelse som vagnen tillför, med hjälp av apparaten Interface förs värdena över till datorn. (Bild 1.)

Resultat

Ur grafen nedan kan man utläsa vagnens m, t och b värde (mt+b), detta kan liknas vid ekvationen kx+m. Där b värdet är vagnens läge dvs. antal meter ifrån sensorn då vagnen har börjat rulla, m är vagnens hastighet som har mätts i meter/sekund och t är tiden, dvs. antal sekunder som har gått vid en viss sträcka. Ur bild 2 kan man utläsa att vagnens startpunkt är 0,172m och hastigheten 0,735 m/s. Detta ger formeln: s= 0,735t+0,172. Denna formel är endast giltig för den del av sträckan då hastigheten är konstant.

Bild 2

Bild 3

Jämförelse.

Mina resultat visar att vagnen startade vid 0,172 m och rörde sig med en hastighet 0,735m/s. Anledning till att mina värden är annorlunda jämfört med Emma och Vendela är på grund av att vi startade sensorn vid olika sträckor på banan. Emma startade sin vagn 0,58 m ifrån censorn och vagnen hade en hastighet på 0,577m/s. Anledningen till varför våra hastigheter på vagnarna skiljer sig åt beror på utgångskraften som vagnen får. 

Emmas blogg: http://hallonelefanten.blogspot.se/
Vendelas blogg: http://vendelasfysik.blogspot.se/

Sambandet mellan massa och tyngdkraft

Syftet med dagens laboration var att hitta ett samband mellan tyngdkraft (F) och massa (m).

Massan hos fem olika vikter mättes med hjälp av en våg samt mättes vikternas tyngdkraft med hjälp av en dynamometer som sedan fördes in i en tabell (se bild 1 & 2.). Massan mättes i kilogram (kg) och tyngdkraften mättes i Newton (N). 

Vikterna hade massan 11g, 20g, 50g, 99g och 396g och tyngderna 0.1N, 0, 195N, 0,49N, 0,99N och 3,9N (se bild 1). Dessa värden fördes sedan in i en grafräknare och vi fick fram ett a-värde som är linjens lutning, detta betyder att sambandet mellan tyngdkraften och massan är 9,85 N/kg (se bild 3). 

Bild 1

Bild 2

Bild 3