Egyéb kisérletek » Eldőlő vonalzó

Jelenség leírása

Egy hosszú, egyenes vonalzót a vízszintes asztalon ferde helyzetből elengedünk. Hány centiméterrel csúszik el a vonalzó alsó pontja, mire a vonalzó újra nyugalomba kerül? Mérjük meg az elcsúszást a vonalzó kezdeti állását jellemző szög függvényében, legalább háromféle súrlódási együttható esetén!

Összeállítás

A jelenség meglehetõsen összetett. Megfigyelhetõ, hogy a mozgás elsõ szakaszában a vonalzó alsó vége még nem csúszik. Késõbb, a vonalzó bizonyos helyzetében (bizonyos határszögnél) a vonalzó A pontja elcsúszik. A határszög nagysága és a csúszás iránya függ a súrlódási együtthatótól és a kezdõhelyzet alfa szögétõl.

Eszközök

szögmérő, vonalzó

Magyarázat

A jelenség meglehetõsen összetett. Megfigyelhetõ, hogy a mozgás elsõ szakaszában a vonalzó alsó vége még nem csúszik. Késõbb, a vonalzó bizonyos helyzetében (bizonyos határszögnél) a vonalzó A pontja elcsúszik. A határszög nagysága és a csúszás iránya függ a súrlódási együtthatótól és a kezdõhelyzet \alpha szögétõl. Csúszós asztalon, kis súrlódási együttható esetén a vonalzó alja már a mozgás legelején ,,hátrafelé'', a dõlés irányával ellentétesen kezd el mozogni, míg érdes asztalon csak késõbb csúszik meg, de akkor pozitív irányban. A továbbiakban az A pont mozgása a gyors dõlés miatt szabad szemmel nem, vagy csak igen nehezen követhetõ. Amikor a vonalzó eléri az asztallapot, tehát \alpha lecsökken nullára, a vonalzó ütközik az asztallal, a vége (vagy a vonalzó egésze) felpattan és ,,elõre ugrik''. Az ugrás mértéke a vonalzó és az asztal rugalmas tulajdonságaitól is függ, nem csak a felületek érdességétõl.

A kezdeti és a végsõ helyzet közötti elmozdulás könnyen mérhetõ. Gondos munkát igényel azonban a kezdeti helyzet szögének pontos beállítása, az indítás megbízható, lökésmentes megvalósítása, valamint a vizsgált elmozdulás minél pontosabb mérése. Major Zsuzsanna (Stuttgart, Friedrich Eugens Gymn., IV. o.t.) 30 cm-es mûanyag vonalzó elmozdulását mérte ötféle anyagon:

1. sima falapon (\mu\approx0,1);

2. mûanyagréteggel bevont falapon (\mu\approx0,15);

3. érdes falapon (\mu\approx0,2);

4. papíron (\mu\approx0,3);

5. szõnyegen (\mu\approx0,4).

(A súrlódási együttható értékei becsült számok.) Az indítás szögét 10o-onként változtatta, mindegyik helyzetbõl 5 alkalommal végezte el a mérést.

Az ábrán mérési eredményeinek átlagolt értéke látható. A grafikonon feltüntetett mérési hibák az 5-5 adat (zsebszámológéppel számolt) szórásainak felelnek meg.


Szerzők

  • Gnadig Péter

Forrás, irodalom, hivatkozás

  • Major Zsuzsanna
  • Varga István
  URI STRING  
/show/180/F-L
  CLASS/METHOD  
show/index
  MEMORY USAGE  
606,664 bytes
  BENCHMARKS  
Loading Time Base Classes  0.0007
Controller Execution Time ( Show / Index )  0.0100
Total Execution Time  0.0108
  GET DATA  
No GET data exists
  POST DATA  
No POST data exists
  DATABASE:  kiserletek   QUERIES: 9   
0.0006   INSERT INTO `sessions` (`session_id`, `ip_address`, `user_agent`, `last_activity`) VALUES ('bc173b497fc0d2d23c96e78f3990860f', '3.17.181.122', 'Mozilla/5.0 AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko;', 1732415611) 
0.0007   SELECT `label`, trim(item) as item
FROM (`categories`) 
0.0006   SELECT *
FROM (`experiments`)
WHERE `eid` = '180' 
0.0007   SELECT *
FROM (`exp_kwd`)
JOIN `keywords` ON `keywords`.`path`=`exp_kwd`.`path`
WHERE `eid` = '180' 
0.0007   SELECT *
FROM (`exp_cat`)
JOIN `categories` ON `categories`.`label`=`exp_cat`.`label`
WHERE `eid` = '180' 
0.0006   SELECT `name`
FROM (`materials`)
WHERE `eid` = '180' 
0.0006   SELECT `source`
FROM (`sources`)
WHERE `eid` = '180' 
0.0007   SELECT *
FROM (`exp_authors`)
JOIN `authors` ON `exp_authors`.`monogram`=`authors`.`monogram`
WHERE `exp_authors`.`eid` = '180' 
0.0005   SELECT *
FROM (`media`)
JOIN `media_type` ON `media_type`.`format`=`media`.`format`
JOIN `exp_mda` ON `media`.`mid` = `exp_mda`.`mid`
WHERE `exp_mda`.`eid` = '180'