EXPERIMENTELL FYSIKMEKANIK

1
EXPERIMENTELL FYSIK MEKANIK
Syftet med dessa projekt är inte att ni skall
verifiera Newtons lagar utan att undersöka hur
väl ni i ert laboratorium kan realisera de
idealiserade förhållanden, som dessa lagar
förutsätter. Med andra ord kan vi åstadkomma en
matematisk pendel, hur stor är effekten av olika
friktioner, kan vi skapa en helt elastisk stöt,
osv. Kreativitet Mekaniken är nog det område
där det är lättast att testa egna idéer, bl.a.
därför att vi har tillgång till en bra verkstad
där vi snabbt kan tillverka utrustning efter era
ritningar. MacReflex är också oerhört
kraftfullt-använd den till något roligt. Låt
därför fantasin flöda i Extrauppgiften.
svarighetsgrad
O
F
M
K
T
FFY501-Intro-14
2
UPPGIFTER
Uppgift 1. Mekaniska svängningar GRUNDUPPGIFT B
estäm luftmotståndets inverkan på en pendel och
en enkel harmonisk oscillator. EXTRAUPPGIFT Studer
a andra aspekter av dämpade och kopplade
mekaniska svängningar. Uppgift 2.
Gravitation GRUNDUPPGIFT Bestäm jordacceleration
på Trapphuset plan 3 med tre siffrors
noggranhet. EXTRAUPPGIFT Studera andra aspekter
av gravitation. Studera overgången från periodisk
till kaotisk rörelse Uppgift 3. Energi och
implulsöverföring GRUNDUPPGIFT Studera hur väl
ni kan realisera elastiska stötar i en och två
dimensioner och vad avikelserna berör
på. EXTRAUPPGIFT Studera andra aspekter av
energi-, impuls- och rörelsemängdsmoment-överförin
g
3
VERKTYG
Fma 1) Kausalitet 2) Recept. a(t), v(t),
r(t) MCREFLEX SYSTEM- 2D- r(t), v(t)
IR fotoner
Kamera
Video
Mac
r(t), v(t), a(t) ?t1/60s ?x0.1mm
Reflektiv markör
Monitor
4
Uppgift 2 Bestäm g med 3 siffrors någranhet
Varför plågar man teknologer med detta! Dagis
barn känner att g978.0327(15.2729041x10-3
sin ?2.32718x10-5 sin4 ?)cm/s2
?latitude Avvikelser lokal mass fördelning
SYFTET
nyskapande
framsteg experiment
någranhet
Utförandet (peanuts)
Minimera ?g (dvs ?L och ?T)!!!! BOOOOAAAA!!!!!!
L
?
m
FFY501--Intro-17
5
Uppgift 2 Bestäm g med 3 siffrors någgranhet
Analysen är baserad på (ideal fall)
Verkligheten TT0?T
ideal period
Verkligheten?????
1) ?ltlt1? 2) Mass fördelning? 3) Pendeln svänger
i luften? 3a) Arhimedes 3b) Friktionen (Reynolds
tal R? laminar eller turbulent?) 3c) Extra
mass? 4) Upphangningsstelhet? mycket mer!!!
Uppskatta om ?g/glt10-3
FFY501-02/03-Intro-18
6
Uppgift 2 Ett alternativ
Fma Fritt fall -1D rörelse MCREFLEX SYSTEM-
1D- r(t), v(t)
Sfär radius R
IR fotoner
Kamera
Video
Mac
r(t), v(t), a(t) g
v(t)
Monitor
Men Fritt fall i medium (Landau Lifshic-Fluid
Mechanics)
Ajaaaajajajaaaa!!!!- livet är komplex
FFY501--Intro-19
7
Uppgift 1. GRUNDUPPGIFT Bestäm luftmotståndets
inverkan på en pendel och en enkel harmonisk
oscillator. EXTRAUPPGIFT Studera andra aspekter
av dämpade och kopplade mekaniska svängningar.
IR fotoner
Från ? till ? via Stokes
FFY501-Intro-20
8
Från ? till ? via Stokes
?(T) konst e-E/kT
FFY501-02/03-Intro-21
9
Uppgift 1. GRUNDUPPGIFT Bestäm luftmotståndets
inverkan på en pendel och en enkel harmonisk
oscillator.
Motiveringen
Vardagsliv
b)
a)
fluid
Vätska eller gas
Golfboll, flygplan, skepp,
Vad bestämmer storleken på motståndskraften dvs
f? a) FormenRe b)Ytstruktur
10
Vad bestämmer storleken på motståndskraften dvs
f? a) FormenRe b) Ytstruktur
11
EXTRAUPPGIFT Studera andra aspekter av dämpade
och kopplade mekaniska svängningar.
12
Mjuka ytor med hår?
13
Uppgift 3. Energi och implulsöverföring GRUNDUPP
GIFT Studera hur väl ni kan realisera elastiska
stötar i en och två dimensioner och vad
avikelserna berör på. EXTRAUPPGIFT Studera andra
aspekter av energi-, impuls- och
rörelsemängdsmoment-överföring
Inspirationen?
? Vad är mekanismen för vib excitering
v, Ek
NO
v, Ek, Ev
FFY501-02/03-Intro-22
14
Man disponerar med ett luft bord och Al puckar
Mc Reflex?????
Är han galen???
Atom -molekyl och molekul-yta stötar
v
M
v
2MKR experiment2-3manår!
Kan man vib excitera M2????? Svaret Det berör på
v?
FFY501-02/03-Intro-23
15
Hur stor är tidskala för stötet?
v
FFY501-02/03-Intro-24
16
Rutherford Experiment!