Statisztikus fizika » Drift-sebesség modellezése golyókkal

Jelenség leírása

Szárazra törölt és bedugaszolt fürdõkádban a kád oldaláról elindított golyók mozgását tanulmányozzuk. Az ide-oda mozgó golyók a kád fenekének lejtése miatt a dugó felé sodródnak. Hogyan függ a fürdõkád fenekének lejtési irányába mutató átlagos sodródási sebesség (ún. drift-sebesség) az indítás h magasságától? Kísérletezzünk különbözõ anyagi minõségû és méretû golyókkal, labdákkal (pl. acélgolyó, üveggolyó, pingpong-labda stb.), és ugyanazon h magasság esetén is változtassuk az indítás helyét!

Eszközök

hosszú vonalzó vagy mérőszalag., pingponglabda, stopper

Magyarázat

A mérés során elég sok véletlenszerû hatás éri a golyót, emiatt ,,pontosan ugyanolyan'' kezdõfeltételekkel indítva is azt a legurulási idõk számottevõen eltérhetnek egymástól. Ilyen körülmények között jó sokszor megismételt méréssel és a statisztikus átlagolással csökkenthetjük az egyes gurítások esetlegességeibõl származó hibát.

Katona Gergely (Budapest, Trefort Ágoston Gyakorlóiskola 12. o.t.) elõször számítógép-egér golyójával végezte a méréseit. Ceruzával megjelölt különbözõ magasságokat a kád oldalán, onnan indítva a golyót stopperrel mérte a lefolyó (ugyancsak ceruzával bejelölt) vonalához érkezés idejét. Megfigyelte, hogy indításkor gondosan kell ügyelni arra, hogy a golyó ne kapjon ,,gellert'' (ne kezdjen el a haladási iránya körül pörögni). Mérési eredményei szerint a drift-sebesség gyakorlatilag nem függ az indítás magasságától, viszont függ az indítás helyének a lefolyó vonalától mért távolságtól. Azt tapasztalta, hogy a sodródási sebesség idõben nagyjából egyenletesen változik, átlaggyorsulása 5,5 cm/s2. Végzett még méréseket pingponglabdával, acélgolyócskával, kicsi és nagy gumilabdával. Azt észlelte, hogy az átlagos sodródási sebesség nem függ észrevehetõen a labda anyagától, minõségétõl, lényegében ugyanakkora volt az egészen kicsiny, csúszós csapágygolyónál, a könnyû, gömghéjszerû pingponglabdánál és a nehéz, tömör, jól tapadó egér-golyónál.

Szerzők

  • Gnadig Péter

Forrás, irodalom, hivatkozás

  • Katona Gergely
  URI STRING  
/show/204/F-F
  CLASS/METHOD  
show/index
  MEMORY USAGE  
603,416 bytes
  BENCHMARKS  
Loading Time Base Classes  0.0007
Controller Execution Time ( Show / Index )  0.0136
Total Execution Time  0.0143
  GET DATA  
No GET data exists
  POST DATA  
No POST data exists
  DATABASE:  kiserletek   QUERIES: 9   
0.0018   INSERT INTO `sessions` (`session_id`, `ip_address`, `user_agent`, `last_activity`) VALUES ('f53a7b1a7609589fecea3a4bfdf79e70', '3.144.252.140', 'Mozilla/5.0 AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko;', 1713552407) 
0.0016   SELECT `label`, trim(item) as item
FROM (`categories`) 
0.0013   SELECT *
FROM (`experiments`)
WHERE `eid` = '204' 
0.0011   SELECT *
FROM (`exp_kwd`)
JOIN `keywords` ON `keywords`.`path`=`exp_kwd`.`path`
WHERE `eid` = '204' 
0.0005   SELECT *
FROM (`exp_cat`)
JOIN `categories` ON `categories`.`label`=`exp_cat`.`label`
WHERE `eid` = '204' 
0.0005   SELECT `name`
FROM (`materials`)
WHERE `eid` = '204' 
0.0006   SELECT `source`
FROM (`sources`)
WHERE `eid` = '204' 
0.0007   SELECT *
FROM (`exp_authors`)
JOIN `authors` ON `exp_authors`.`monogram`=`authors`.`monogram`
WHERE `exp_authors`.`eid` = '204' 
0.0006   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` = '204'