Tuhé těleso 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_ dubna 2013

2 Hlavička protokolu: Laboratorní práce z fyziky PROTOKOL Č. Téma: Tuhé těleso Jméno a příjmení : Třída: Datum:Skupina: Spolupracovali: 2

3 Struktura zápisu do protokolu: Hlavička protokolu Úkol č. 1: Pomůcky: Teorie: Obrázek: Závěr: Úkol č. 2: Pomůcky: Tabulka: Závěr: Úkol č. 3: Výpočet: Odpověď: 3

4 Teorie: Těžiště tuhého tělesa je působištěm tíhové síly. Těžiště tuhého tělesa je průsečíkem těžnic. Těžiště tuhého tělesa je bod, v němž platí momentová věta. Těžiště tuhého tělesa nemusí být vůbec uvnitř tuhého tělesa. Doplňte alespoň tři další věty, které platí pro těžiště tuhého tělesa: …………………………………………………………………………………………… 4

5 Pomůcky: karton, silná nit (asi 1m dlouhá), závaží, pravítko, špendlík, digitální fotoaparát (může být i mobilní telefon) Postup: 1) Z kartonu vystřihněte těleso nepravidelného tvaru (např. stopa, skvrna, atp…). 2) Toto těleso zavěste na provázek a na jeho druhý konec zavěste závaží. 3) Nit se ustálí ve směru tíhové síly – zakreslete v tomto směru na karton čáru. 4) Opakujte body 2) a 3) ve 4 různých místech na okraji tělesa. 5) Najděte průsečík těžnic, označte jej T. 6) V bodě T podepřete těleso špendlíkem a ověřte, že bod T je těžištěm. 7) Vyfotografujte kartonové těleso s těžištěm. 8) Vyfotografujte podepřené těleso (a sebe) a vložte fotografii do protokolu LP. Úkol č. 1: Najděte těžiště tuhého tělesa nepravidelného tvaru 5

6 Teorie: Při otáčivém pohybu tělesa je kinetická energie tělesa rovna. Pomůcky: digitální váha, silná nit, závaží, stopky Postup: 1)Upravte vztah pro kinetickou energii a vyjádřete závislost kinetické energie na počtu otáček N, času t, za který se těleso otočí N-krát, délce závěsu tělesa l a hmotnosti tělesa m. 2)Zvažte závaží na digitální váze. 3)Na nit zavěste závaží a na její druhý konec vyrobte očko. 4)Změřte délku l závěsu mezi těžištěm závaží a středem očka. 5)Otáčejte závažím na niti a v určité chvíli začněte měřit čas a zároveň počítat otáčky. Zaznamenejte čas 10, 20, 30, 40 a 50 otáček. 6)Doplňte do tabulky změřené časy, periody otáčení, frekvenci a kinetickou energii. 7)Vyhodnoťte směrodatnou a relativní odchylku při měření kinetické energie. Úkol č. 2: Určete kinetickou energii otáčivého pohybu tělesa 6

7 Zadání: Setrvačník tvaru homogenního válce má hmotnost a moment setrvačnosti vzhledem k rotační ose. Setrvačník se otáčí úhlovou rychlostí. Určete: a) kinetickou energii setrvačníku E k b) rychlost v 1, kterou by se musel pohybovat posuvným pohybem, aby měl stejnou kinetickou energii jako v případě a) c) rychlost v 2, kterou by se musel pohybovat valivým pohybem, aby měl stejnou kinetickou energii jako v případě a) Úkol č. 3: Vyřešte příklad „Setrvačník“ 7

8 Mnoho úspěchů při měření! Do práce! 8