MEHHAANILINE ENERGIA (0)

MEHHAANILINE ENERGIA
PRAKTIKA ARUANNE
Õppeaines: FÜÜSIKA I
Ehitusteaduskond
Õpperühm:
Juhendaja : lektor
Esitamiskuupäev:
Õppejõu allkiri : ………………

Tallinn 2015
1. Töö ülesanne.
Määrata eri massidega kehade potensiaalsed ja kineetilised energiad ning energia salvestamise ja muutumise seadused.
2. Töövahendid.
Energia salvestamise seade, fotoväravad, lab. kaal, aja, teepikkuse ja kiiruse mõõtevahend.
3. Töö teoreetilised alused.
Kehade potensiaalse energia avaldis
Ep mgh
kus: m - keha mass (kg)
g - raskuskiirendus (m/s²)
h - keha kõrgus aluspinnast (m).
Sirgjooneliselt liikuva keha kineetilise energia avaldis
Ek=mv2/2
kus: m - keha mass (kg)
v - keha kiirus (m/s)
Mehhaanilise energia jäävuse seadus katseseadme liikumissüsteemi kasutamisel miniautode
juures (hõõrdejõu võime lugeda nulliks).
Emeh  Ep  Ek  0
4. Töö käik.
1. Kaalume erivärvi miniautod, et leida massid .
2. Mõõdame miniautode stardikõrgused horisontaaltasapinnast ( h ).
3. Arvutame potensiaalenergiad ( Ep ).
4. Mõõdame väravate vahemaa horisontaalosal ( l ).
5. Laseme miniautod stardikohast liikuma ja mõõdame horisontaalosas väravate vahe läbimiseks kulunud aega ( t ).
6. Arvutame igale miniautole kiiruse horisontaalosas liikumisel ( v ).
7. Mõõdame seadme abil nende kiirusi horisontaalosas ja võrdleme p.6 arvutatud tulemustega.
8. Leiame miniautode kineetilised energiad ( Ek ).
9. Kontrollime kas energia jäävuse seadus kehtib.
A. Katsetulemused stardikõrgusel h1.
Katse keha
m (kg)
h1 (m)
l (m)
t (s)
v1(m/s)
v2 otse (m/s)
Ep(J)
Ek1 (J)
Ek2 (J)
Miniauto (kollane)
0,053
0,217
0,51
0, 2569
1,9852
2,083
0,1128248
0,104437873
0,11498056
Miniauto (roheline)
0,103
0,217
0,51
0,2546
2,0031
2,083
0,2192633
0,206647798
0,22345278
Miniauto (punane)
0,153
0,217
0,51
0,2543
2,0055
2,127
0,3257018
0,307686943
0,34609587
B. Katsetulemused stardikõrgusel h2.
Katse keha
m (kg)
h1 (m)
l (m)
t (s)
v1(m/s)
v2 otse (m/s)
Ep(J)
Ek1 (J)
Ek2 (J)
Miniauto (kollane)
0,053
0,311
0,51
0,2147
2,3754
2,500
0,1616982
0,149527867
0,165625
Miniauto (roheline)
0,103
0,311
0,51
0,2132
2,3921
2,564
0,3142437
0,29469528
0,33856594
Miniauto (punane)
0,153
0,311
0,51
0,2145
2,3776
2,564
0,4667892
0,432461245
0,50291834
5. Kontrollarvutused koos kõikide kasutatud valemite ja füüsikaliste suuruste lahtikirjutamisega.
Kollane miniauto (katse A):
Kiirus (m/s)
v=l/t
l – teepikkus (m)
t – aeg (s)
v=0,51/0,2569=1,9852 (m/s)
Potentsiaalne energia (J)
Ep=mgh
m - keha mass (kg)
g - raskuskiirendus (m/s²)
h - keha kõrgus aluspinnast (m).
Ep=0,053*9,81*0,217=0,1128 (J)
Kineetiline energia (J)
Ek=mv2/2
m - keha mass (kg)
v - keha kiirus (m/s)
Ek=0,053*1,98522/2=0, 1044 (J)
6. Järeldus.
Energia jäävuse seadus kehtib, sest energia on jääv ning muundub ühest liigist teise.
Töö tulemus:
A.
Katse keha
Ek1 (J)
Ek2 (J)
Miniauto (kollane)
0,1044
0,1150
Miniauto (roheline)
0,2066
0,2235
Miniauto (punane)
0,3077
0,3461
Mõõtevead (Ek2-Ek1)
kollane: 0,0106 (J)
roheline: 0,0169 (J)
punane: 0,0384 (J)
B.
Katse keha
Ek1 (J)
Ek2 (J)
Miniauto (kollane)
0,1495
0,1656
Miniauto (roheline)
0,2947
0,3386
Miniauto (punane)
0,4325
0,5029
Mõõtevead:
kollane: 0,0161 (J)
roheline: 0,0439(J)
punane: 0,0704 (J)
Kiirus horisontaalosas ei sõltunud massist, täheldasime sama kiirust erinevate massidega autodel. Autode kiirus oli sarnane, kuna raskuskiirendus oli sama.
Auto kiirus horisontaalosas sõltus kõrgusest, sest mida kõrgemalt auto startis, seda suurem oli kiirus. Auto kiirus on suurem, sest potensiaalne energia oli suurem.
Hinnang töö tulemustele:
Katse võib lugeda õnnestunuks, tekkisid väiksed mõõtevead kui need on ülessanet arvestades olematud.