Matematické kyvadlo a tíhové zrychlení Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Radim Frič. Slezské gymnázium, Opava, příspěvková organizace. Vzdělávací materiál byl vytvořen v rámci OP VK 1.5 – EU peníze středním školám. VY_32_INOVACE_ srpna 2013

2 Hlavička protokolu: Laboratorní práce z fyziky PROTOKOL Č. Téma: Matematické kyvadlo a tíhové zrychlení Jméno a příjmení : Třída: Datum:Skupina: Spolupracovali: 2

Struktura zápisu do protokolu: Hlavička protokolu Úkol: Určete tíhové zrychlení pomocí matematického kyvadla Pomůcky: Teorie: Tabulka: Graf 1: Graf 2: Graf 3: Závěr: 3

Pomůcky: -Tenké lanko (např. silonový vlasec) -Závaží -Pohybové čidlo PS 2103A -SparkLink -Notebook s instalací DataStudio -Kovový stojan -Metr 4

Teorie: 5

Postup: 1.Vyjádřete ze vztahu pro periodu matem. kyvadla tíhové zrychlení g. 2.Sestavte stojan podle nákresu. 3.Na tenké pevné vlákno (např. silnější rybářský vlasec) zavěste pevně malé závaží a celý závěs připevněte ke stojanu tak, aby se mohlo kyvadlo volně kývat. 4.Změřte délku kyvadla (vzdálenost mezi místem uchycení a těžištěm závaží). 5.Do blízkosti kývajícího se závaží upevněte pohybové čidlo PS-2103A podle nákresu. 6.K notebooku připojte SparkLink s připojeným pohybovým čidlem PS- 2103A a spusťte program DataStudio. 7.Vyčkejte, dokud program nenačte připojené čidlo. 8.Měření polohy se spouští pomocí tlačítka Start v levé horní části okna DataStudia. 9.Vyzkoušejte si, z jaké vzdálenosti bude nejlepší provádět měření. V ideálním případě by se na obrazovce měl objevovat graf sinusoidy. 10.Spusťte měření. 11.Pomocí svislých posuvníků změřte dobu jednoho kmitu na 4 místech grafu. 6

7 Postup: Pomocí klávesy PrintScreen ofoťte obrazovku s grafem a vložte jej do protokolu laboratorní práce. 13. Změňte délku kyvadla, změřte ji, upravte výšku zavěšení kyvadla (kvůli čidlu) a měření opakujte (body 9 – 12). 14. Celé měření proveďte alespoň pro tři délky kyvadla a krom grafů zaznamenávejte i doby kmitu a délku kyvadla. 15. Zpracujte tabulku, vypočtěte tíhové zrychlení a odchylky při jejím určování. 16. Do závěru zapracujte odpovědi na otázky: a) Jak by se kyvadlo kývalo v místě o vysoké nadmořské výšce (např. na vrcholku K2)? b) Jak by vypadal pohyb kyvadla ve stavu beztíže? c) Jak ovlivňuje pohyb kyvadla hmotnost zavěšeného závaží? d) Je změřená hodnota tíhového zrychlení obvyklá v našich zeměpisných šířkách? e) Jak by se změnila perioda matematického kyvadla po jeho přemístění na Měsíc (uvažujte, že je zde pouze šestinová gravitace)?

8 Návrh tabulky: 8 číslo měření msm.s Součet Průměr

9 Zdroje: 9 Obr. 1: PASCO. PASPORT Motion Sensor [online] [cit ]. Dostupné z: