Fysik

Det frie fald

10. oktober 2014 af Kasandrajuliet (Slettet) - Niveau: B-niveau

Hay

Jeg skal undersøge det frie fald uden luftmodstand ved brugen af en timer. jeg har fået en masse værdier som jeg har plottet i et (t,v)-diagram og derefter lavet regression, hvor til jeg fik

y=9,4371x-0,4545

Jeg ved at a som er lig med 9,4371 er tyngde accelerationen.... Men hvad er b altså de 0,04545???

   


Brugbart svar (0)

Svar #1
10. oktober 2014 af peter lind

Det er hastigheden til tiden 0


Brugbart svar (0)

Svar #2
11. oktober 2014 af Soeffi

Starthastigheden burde være nul og tyngde-accelerationen burde være 9,8. Prøv at lave en regression, der tager hensyn til det.

Starthastigheden burde iøvrigt heller ikke blive negativ uanset hvad. Hvordan er y defineret?


Brugbart svar (0)

Svar #3
11. oktober 2014 af hesch (Slettet)

#0: Du svinger lidt i dine opgivelser af  (-)0,(0)4545. Men lad mig nu antage, at den lineære ligning hedder

y=9,4371x-0,04545    ?

Du spørger så:  Hvad er disse -0,04545 ?  og jeg tænker:  Disse forbandede lineære regressioner, alt dette "solveri ", osv. Eleverne sidder og kæmper med deres TI-89, der hælder resultater ud, i form af y=ax+b, og eleverne fatter ikke hvad der foregår, i hvert fald ikke fysikken omkring størrelser som hastighed og tid.

Ligningen hedder:

v(t) = a*t + v0 =  9,4371*t -0,04545

Accelerationen, a, burde blive målt til ca. 9.82 m/s2 uden luftmodstand. Men du har vel ikke udført forsøget i lufttomt rum ? Fordi der ved forsøget netop har været luftmodstand, måler du a for lille ( 9,44 m/s2). Dine plottede punkter kommer ikke til at ligge på en ret linie, men snarere på en eksponentialfunktion.

Når du laver en lineær regression på denne eksponentialfunktion, vil den lineære ligning ikke nøjagtigt gå gennem punktet ( v(t) , t ) = ( 0 , 0 ). For hvorfor skulle den det ?  Disse -0,04545 m/s skyldes den fejl, at man antager, at v(t) er en lineær funktion. men det er den ikke, for forsøget er udført med luftmodstand. Der er ikke fejl i dine målinger, eller i "databehandlingen". Det er antagelsen om lufttomt rum, der er forkert.

Angiv dette som en væsentlig fejlkilde. Det vil være fint.


Brugbart svar (0)

Svar #4
11. oktober 2014 af Soeffi

Der er også modstand i timeren, kommer jeg til at tænke på.


Brugbart svar (0)

Svar #5
11. oktober 2014 af peter lind

Jeg tror snarere at de -0,4545 skyldes en nulpunktsfejl. Når du skal aflæse papirstrimlen er der et gnidret punkt ved starten, så du kan ikke bestemme det nøjagtigt


Svar #6
11. oktober 2014 af Kasandrajuliet (Slettet)

Ja,  jeg kan godt se, at jeg har lavet en lille taste fejl,  tallet er 0,4545, og det I siger er, at det er starthastigheden vog at den brude have ligge i (0,0). Men pågrund af feljkilder som luftmodstand og nulpunktsfejl ligger den uden for....

Jeg tænker, om det at den er negativ, er fordi da vi lavde forsøget holdet vi i lodet og ikke i strimlen da vi skulle slippe den. For når v0 er negativ, så siger den jo endeligt at den bakker, ik sandt?       

         


Brugbart svar (0)

Svar #7
11. oktober 2014 af peter lind

Det tror jeg altså ikke. Som nævnt i #5 er det blot et meget almindelig nulpunktsfejl, som du ikke skal bekymre dig om


Svar #8
11. oktober 2014 af Kasandrajuliet (Slettet)

Okay, jeg er med!! 

Men jeg har også lavet et (t,s) diagram, hvor jeg polynomisk regression. Den ser således ud:  

y=4,65504x2-0,04352+0,0189.

Og ud fra denne skal jeg finde tyngdeacceleration? Jeg kan ikke se hvad der er hvad!!!


Brugbart svar (0)

Svar #9
11. oktober 2014 af peter lind

Du mener formentlig et s, t diagram og at du har fået

s =4,65504*t2-0,04352*t+0,0189.

sammenligning med det frie fald hvor man får med aksen pegende nedad

s = ½g*t2 + v0*t + s0


Brugbart svar (0)

Svar #10
11. oktober 2014 af hesch (Slettet)

#8: 

y=4,65504x2-0,04352+0,0189.

Du skal skifte disse variable ud med noget du forstår. Ligesom vist i #3.

s(t) = ? ? ?


Svar #11
11. oktober 2014 af Kasandrajuliet (Slettet)

ahh ha ... nu forstår jeg :) TAK for hjælpen  


Brugbart svar (0)

Svar #12
11. oktober 2014 af Soeffi

Det, som jeg mente med modstand i timeren, er, at der er en gnidningskraft, der kan forklare, at man får en acceleration, der er mindre end 9,8 ms-2. Jeg tror ikke, at luftmodstanden spiller en rolle ved så lave hastigheder.


Brugbart svar (0)

Svar #13
12. oktober 2014 af hesch (Slettet)

#12: Nu er vi så forskånet for at vide, hvordan forsøget er udført. "Timeren" kan i disse højteknologiske tider bestå af en videoptager, der optager en basket-ball blive droppet fra 3. sals højde, og der er ingen papirstrimmel i en sådan måling.

( Kan ikke lige huske, hvad et sådant måleudstyr hedder, noget med "Pro" ? ).

Logger Pro fra Vernier.     


Brugbart svar (0)

Svar #14
12. oktober 2014 af peter lind

#13 sådan en kaldes ikke en timer


Brugbart svar (0)

Svar #15
12. oktober 2014 af hesch (Slettet)

#14:  Nej, men den indeholder er "timer", der optager billeder med en nøjagtig frekvens, svarende til, at en faldmaskine har en "timer", der sætter prikker på en papirstimmel med en "nøjagtig" frekvens, der så er lidt afhængig af maskinens mekaniske formåen.

Så man kan sikkert, med god ret, påstå, at der er mere "timer" i en Logger Pro end der er i papirstimmelmekanikken i en faldmaskine.

I begge tilfælde, er en "timer" et rigtigt intetsigende ord for begge udstyr, for en "timer" kan betyde 100.000 forskellige ting.  Ordets betydning har ikke helt holdt trit med de teknologiske fremskridt, kan man sige.


Skriv et svar til: Det frie fald

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.