8109 - Zařízení pro zkoumání otáčivého pohybu

Zařízení umožňuje zkoumat jak otočný, tak přímočarý rovnoměrně zrychlený pohyb.
Díky tomuto zařízení studenti:

• získají informace o úhlech, které charakterizují otáčivý pohyb;
• naučí se graficky znázorňovat závislosti rychlosti na čase a zrychlení na čase;
• učí se poznávat formální podobnosti mezi zákony přímočarého a otáčivého pohybu;
• učí se měřit moment setrvačnosti těles nebo rozložení hmotnosti;
• mohou ověřit princip o zachování energie.

Pokusy:

• Původ harmonického pohybu;
• Rovnoměrně zrychlený otáčivý pohyb;
• Rovnoměrně zrychlený přímočarý pohyb;
• Newtonův zákon o dynamice;
• Určování vztahu mezi úhlovým zrychlením a momentem síly;
• Dynamické měření momentu setrvačnosti;
• Převádění potenciální energie na kinetickou translační a rotační energii.

Dodávané pomůcky:

• 1 Trojnohý podstavec s tyčí a upínacím zařízením
• 1 Sklíčidlo na dvojitém kuličkovém ložisku
• 1 Tyč s kuličkou
• 1 Setrvačník se dvěma posuvnými závažími
• 1 Hliníkový disk, průměr: 320 mm
• 1 Hliníkový disk, průměr: 220 mm
• 1 Destička na závaží
• 5 Kruhových závaží, 10 g
• 5 Kruhových závaží, 20 g
• 1 Stolní svorka
• 1 Svorka
• 1 Tyč s kladkou
• 1 Kovová tyč, 10 × 500 mm
• 1 Klubko provázku
• 1 Příručka k pokusům

Požadované pomůcky (nedodávané):

• 1 Senzor vzdálenosti 5001.9041 + interface nebo senzor vzdálenosti 5001.9066.

Při absenci ztrát musí být rozdíl potenciální energie desky v každém momentu stejný se součtem translační kinetické energie desky a otočné kinetické energie disku nebo držáku.

Graf znázorňuje zeleně rozdíl v potenciální energii, modře rotační kinetickou energii, fialově translační kinetickou energii a červeně celkovou energii. Translační energie je nepatrná díky malé hmotnosti a nízké rychlosti. Navíc celková energie není konstantní, ale mírně se zmenšuje, což je způsobeno nevyhnutelným třením.