Fizika

Dobrodošli na moj blog

24.05.2009.

Laboratorijske vježbe

Šta sam naučio nakon nekoliko urađenih laboratorijskih vježbi iz fizike?

-Šta sam naučio? To je baš dobro pitanje. Onako gledajući površno reklo bi se da se u mom odnosu prema radu i fizici općenito nije ništa promijenilo i da ništa nisam naučio. Ali uspostavilo se da sam ustvari dosta toga promijenio nakon malo ozbiljnijeg pristupa vježbama koje se nalaze na Jasminovom blogu fizikainfo.blogger.ba. Osam vježbi je skenirano i postavljeno. Devetu koju smo radili zadao je profesor iz neke knjige, ali se može naći ako na Google potražite dokument pod naslovom „Mjerenje duljine pomičnom mjerkom“.

- Prva vježba koju sam radio zajedno sa kolegom iz razreda bila je  laboratorijska vježba broj 3. Radi se od provjeri zakona sačuvanja mehaničke energije. Za ovu vježbu sam pripremio samo ono što se nalazilo na Jasinom blogu misleći da je to dovoljno i da ću zadatak koji je bio relativno jednostavan zajedno sa Alenom riješiti bez nekih većih poteškoća. Međutim na kraju smo dobili rezultate koji nisu odgovarali našim očekivanjima. U prvom mjerenju  dobili smo da je  Ep= 0.026J, a Ek= 0.22J. U drugom su rezultati bili: Ep=0.026J, Ek=0,014J. Treće mjerenje je dalo sljedeće rezultate: Ep=0,053J i Ek=0,41J.  Greške koje smo dobili su bile previše velike. Najmanja je iznosila 18%. Pomislio sam da to nema veze i da ćemo idući zadatak bolje obaviti.

-Vježbu broj 4 nisam  ni radio, jer sam bio odsutan sa nastave. Znam da je zadatak bio da se odredi ubrzanje Zemljine teže pomoću matematičkog klatna koje se trebalo što bolje slagati sa svima poznatom vrijednošću Zemljinog ubrzanja g = 9,81 m/s2   

-Vježbi broj 5 sam već pristupao na malo drugačiji način. Pripremio sam papire i raspitao se kod ostalih kakve su rezultate otprilike dobili i na koji način su pristupali izradi vježbe. Zadatak je bio odrediti brzinu zvuka. Ovoga puta su rezultati bili dosta bolji. U ukupno četiri mjerenja dobili smo da c iznosi 355,104m/s, 348,528 m/s, 345,376 m/s i 332,22 m/s. Kao srednju vrijednost c smo dobili 345,308 m/s. csr=6.5 εr = 1.8%.

c= ( 345,308 + 13,08)m/s

-Vježbu broj 6 sam radio sam. Zadatak vježbe je bio da se odredi površinska napetost date tečnosti pomoću birete ili pipete. Prepisao sam pripremu u svesku. Izvršio  sam tri mjerenja. Pristupio računu. U prvom mjerenju sam dobio da σ1 iznosi 0.082 N/m, a σ2=0.032. Drugo mjerenje: σ1= 0.075 N/m, σ2= 0,026 N/m. U mjerenju broj 3 σ1 je iznosilo 0,087 N/m, a σ2= 0,044 N/m. Kao σ2sr dobio sam 0,034 N/m. Δσsr=0.006. 

σ= (0,034 + 0,008)N/m

Greška je iznosila 19%. Taj čas smo dobili slabije ocjene. To je valjda bila opomena od profesora. Nakon toga je stvarno slijedila sve detaljnija obrada iz vježbe u vježbu. Počeo sam da istražujem. Tražio sam dosta po internetu. Tražio sam druge metode izrade ili možda bolje objašnjene postupke. Počeo sam da se interesujem. Tražio sam način da iduće vježbe uradimo što lakše, preciznije i zanimljivije. Ako mi nešto ne bi bilo jasno krenuo bi u potragu za potrebnim informacijama ili bi se podsjetio starijim sveskama i knjigama. Shvatio sam da jedino tako vježbe imaju efekta.

- Sedmu laboratorijsku vježbu radili smo opet Alen i ja. Ovoga puta trebalo je odrediti specifični toplotni kapacitet kalorimetra. Čim je počeo čas krenuli smo sa zadatkom ali nismo imali dovoljno vremena da završimo sve. Uspijeli smo samo izvršiti jedno mjerenje. Rezultat tog mjerenja bio je k=480 J/K.

 -Idući čas na redu je bila laboratorijska vježba broj 8. Zadatak koji smo dosta dobro odradili bio je određivanje žižne daljine sabirnog sočiva Besselovom metodom. Za ovu vježbu sam odlučio da se baš pripremim i uspjelo je. Pored pripreme sa bloga pronašao sam detaljnije objašnjenu Besselovu metodu i jednostavniju metodu (direktnu metodu). Prvo smo obavili mjerenja koja odgovaraju Besselovoj metodi i izračunali žižne daljine , a zatim smo uočili da su za direktni metod bile potrebne samo dvije veličine koje smo već izmjerili (p – rastojanje predmeta od centra sočiva i l- rastojanje slike od sočiva). Onda smo radi provjere Izračunali žižne daljine po formuli koju sam našao uz direktni metod. Dobili smo iste rezultate. Rezultati u tri mjerenja su iznosili: f=5,83 cm, f=5.6 cm i f= 11,6 cm. Za treće mjerenje smo kao zaslon koristili zid pa nismo mogli da odredimo kad je slika bila potpuno izoštrena. Vjerovatno smo radi toga dobili tako velik rezultat. Srednja vrijednost žižne daljine iznosila je 7.6 cm. Δfsr=2,56.

f= (7,6 + 2.56)cm

Ova vježba je bila jedna od uspješnijih. Osjećao sam izvjesnu dozu radosti nakon dobro obavljenog posla.

-Vježba broj 9. – Mjerenje dužine pomičnom mjerkom (šublerom). Takodjer uspješna vježba. Priprema se ne nalazi na blogu pa sam se poslužio mobitelom i čas ranije uslikao potrebni materijal. Kući sam ga prepisao i potražio još na internetu. Nisam pronašao ništa posebno, ali sam našao objašnjenje kako se mjeri šublerom i koji su dijelovi šublera. Vježba nije bila teška. Trebalo je izmjeriti debljinu stijenke staklene cijevi. Nismo bili sigurni da li mjerimo po pravilu pa smo zamolili profesora da nam objasni. Nakon toga smo izvršili nekoliko mjerenja. U prvom mjerenju dobili smo da je d=4,945 mm. U 2. je d iznosilo 4,880 mm, a u trećem 4,882 mm. dsr = 4.90, a Δdsr = 0.125. 2Rsr= 20.003mm, a 2rsr=15,094mm. Δ2Rsr= 0,002mm, Δ2rsr= 0.026mm. Greške su bile minimalne. Greška za mjerenje vanjskog prečnika iznosila je  0,001%, a za unutrašnji 0.17%.

d= (4,90 + 0,063)mm

 

-Vježba broj 1. Zadatak: Odrediti koeficijent trenja. Izvršena su tri mjerenja. Rezultati su iznosili. µ1= 0.23, µ2= 0.221 , µ3= 0.232. Kao µsr dobili smo 0,227, a kao Δ µsr= 0,0046. Greška iznosi 2%.

µ= (0,227 + 0,006)

-Iz ovih vježbi koje smo do sada uradili naučio sam neke nove i ponovio nekoliko ranije učenih stvari. Nakon prve vježbe sam ponovio kako izračunati greške pri mjerenju. To sam našao u teki iz prvog razreda. Znao sam da će mi nekad zatrebati. Usput smo ponovili i formule za kinetičku i potencijalnu energiju. Laboratorijska vježba broj 5 me je posdsjetila na zvučne talase. Iz vježbe broj 6 sam naučio kako odrediti površinsku napetost neke tečnosti i tome odgovarajuću formulu. Primjetio sam da u određenoj zapremini alkohola ima više kapi alkohola, nego kapi vode u istoj zapremin. U  laboratorijskoj vježbi broj 7 ponovio sam formulu za izračunavanje količine toplote. To je bio prvi put da sam koristio kalorimetar. Vježba broj osam me je naučila da odredim žižnu daljinu. Pomoću p, l i pomoću a i b (a = l + p, b = l – p)  Naučio sam i kako odrediti žižnu daljinu predmeta u beskonačnosti. Laboratorijska vježba broj 9 - Mjerenje dužine pomičnom mjerkom je bila posljednja koju smo radili. Naučio sam kako mjeriti šublerom i da djelići skale na noniju različitih šublera  mogu iznositi različite dijelove mm.  Djelići nonija na šubleru kojeg smo koristili na nastavi iznose 0.02 mm. 

vjezba br 3 vjezba br 3 vjezba br 5 vjezba br 5 vjezba br 6 vjezba br 7 vjezba br 7 vjezba br 8 vjezba br 9 vjezba br 9
04.02.2009.

Zvuk

Zvuk je osjecaj koji potice od mehanickih oscilacija koje prima uho a registrira mozak.U fizici pod zvukom podrazumijevamo sve pojave vezane za mehanicke oscilacije cije se frekvencije nalaze u granicama osjetljivosti cula sluha.Ova grana fizike se naziva akustika i u najsirem smislu rijeci obuhvata mehanicke valove koji se prostiru kroz. Gasove,tekucine ili cvrsta tijela u opsegu zvucnih frekvencija kao i valove koji su sa visim i nizim frekvencijama od granice culnosti.Granica culnosti nalazi se priblizno na 20 Hz i 20.000 Hz.Ove granice su individualne i ne treba smatrati da su one strogo odredjene.Mehanicke oscilacije koje prolaze 20.000 Hz nazivaju se ultrazvuk, a oscilacije cija je frekvencija ispod 20 Hz nazivaju se infrazvuk.

 Zvuk nastaje pri sudaru dva ili više predmeta koji pritom emituju energetski talas, a on, opet, izaziva promjene pritiska vazduha koji te predmete okružuje. Te promjene pritiska primaju naše bubne opne, a mozak ih pretvara u zvuk. Zvucni talasi se prostiru u svim pravcima od mjesta nastanka, slično talasima koji nastaju kada se kamen baci u vodu.

21.12.2008.

Mehanički talasi

Talas predstavlja prenošenje oscilacija u elastičnoj sredini.
Postoje dvije vrste mehaničkih talasa :
- Longitudinalni - čestice osciluju u pravcu prostiranja talasa
- Transferzalni - čestice osciluju okomito na pravac prostiranja talasa

Tačke su u fazi ako im je ista elongacija i brzina.

Elongacija - rastojanje tačke od ravnotežnog položaja.
Talasna dužina
- udaljenost tačaka koje su u fazi

Sredina kojom se prostiru talasi može biti:

  • homogena sredina ako su osobine sredine u svim tačkama jednake,
  • izotropna sredina ako su fizičke osobine iste nezavisno od pravca kretanja.

26.11.2008.

Harmonijsko kretanje

Oscilatorno kretanje se može ponavljati regularno, kao zubčanik sata, ili prikazivati neku neregularnost kao zemljotresi. Vrijeme jedne pune oscilacije naziva se period T. Njegova recipročna vrijednost se naziva frekvencija f.

 

Harmonijsko kretanje je često prikazano kao projekcija tačke koja se kreče kružno sa stalnom brzinaom na pravu liniju. Sa ugaonom brzinom duži OP određenom sa ω, pomak x se može izraziti kao 

 

Ugaona frekvencija ω se uglavnom mjeri radijanima po sekundi. Pošto se kretanje ponavlja nakon 2π radijana imamo odnos     

Gdje je T period i f frekvencija koji se mjere u sekundama i krugovima po sekundi.

27.10.2008.

Dinamika rotacije

Tijelo koje rotira oko slobodne ose prelazi u rotaciju oko one ose za koju je moment inercije najveci.
 
Moment sile jednak je vektorskom proizvodu sile i radijus vektora.



→   → →

M = F x r


Spreg sila čine dvije paralelne sile istih intenziteta, a suprotnih smjerova koje djeluju na kruto tijelo.

Moment inercije materijalne tačke u odnosu na osu jednak je proizvodu njene mase i kvadrata rastojanja tačke od ose.
I=mr2

Štajnerova teorema glasi: moment inercije tijela u odnosu na osu koja je paralelna težišnoj osi jednak je zbiru momenata inercije tijela u odnosu na težišnu osu i proizvoda ukupne mase tijela i kvadratu rastojanja između osa.
I = I0 + md2
22.10.2008.

Moment impulsa

Moment sile u odnosu na koordinatni početak definiše se kao:

 

→ →  →

L= r  x p

 

 

gdje je:

L — moment impulsa čestice

r — vektor položaja čestice u odnosu na izvorište koordinatnog sistema

p —impuls čestice,

Ili drugim rečima, vektor momenta impulsa jednak je vektorskom proizvodu vektora položaja i impulsa čestice.

SI jedinica za moment impulsa je njutn metar sekund, a njegova oznaka je Nms (kgm2s-1).

U izolovanom sistemu moment impulsa se održava (konstantan je).

 

 

22.10.2008.

Kinematika rotacije

Kod kinetike rotacije pojavljuje se ugaona brzina. Ugaona brzina je jednaka opisanom u jedinici vremena.

      →

→  Δφ 

ω= ──

      →

      Δt

 


Osnovna jedinica za mjerenje ugaone brzine je 1 rad/s.

 

Period je vrijeme potrebno da se napravi jedan puni krug. Obilježava se sa T.

 Puni krug iznosi 360o ili 2π radijana.

Frekvencija je mjera koja pokazuje broj nekih događaja koji se dogodi u jedinici vremena u određenom periodičkom procesu. Mjeri se u hercima (Hz).

 

 

07.10.2008.

Treca i četvrta kosmička brzina

Trećom kosmičkom brzinom (teorijski) letilica napušta Sunčev sistem i ona mora iznositi 16,7 km/s.

Četvrta kosmička brzina je minimalna brzina koju je potrebno dati nekom tijelu da bi napustilo galaksiju Mliječni put. 

Četrvrta kosmička brzina nije jednaka za sve tačke u galaksiji i zavisi od daljine do centra mase galaksije. . Procjene četvrte kosmičke brzine u području našeg sunca se kreću oko 550 Km/s. Za poređenje, brzina našeg sunca oko centra galaksije iznosi oko 220 Km/s.

07.10.2008.

Druga kosmička brzina

Druga kosmička brzina (parabolička brzina, brzina oslobađanja) je najmanja brzina koju je potrebno dati objektu (čija masa je zanemarljiva u odnosu na masu planete od koje odlazi) da bi objekt napustio gravitaciono polje planete.

Њутнова анализа космичких брзина. Објекти A i B padaju natrag na Zemlju. Objekti C i D ulaze u kružnu ili eliptičnu orbitu (prva kosmička brzina). Objekt E излази из гравитационог поља по параболи (друга космичка брзина).
Njutnova analiza kosmičkih brzina. Objekti A i B padaju natrag na Zemlju. Objekti C i D ulaze u kružnu ili eliptičnu orbitu (prva kosmička brzina). Objekt E izlazi iz gravitacionog polja po paraboli (druga kosmička brzina).

Druga kosmička brzina ovisi o radijusu i masi planete. Za Zemlju iznosi oko 11.2 Km/s (na površini planete). Objekt koji ima tu brzinu izlazi iz gravitacionog polja Zemlje i postaje sunčev satelit.

Brzina se naziva i paraboličkom zato što se objekti sa tom brzinom kreću po paraboli.

 

Da bismo izračunali drugu kosmičku brzinu za Zemlju potrebno je upitati se kolika bi bila brzina objekta koji bi iz beskonačnosti padao na Zemlju. Očito to je ista brzina koju je potrebno dati tijelu da se oslobodi gravitacije.

Zakon očuvanja energije:

\frac{mv_2^2}{2\frac{GmM}{R}=0}-

gdje slijeva stojikinetička energija i potencijalna energija. Ovdje je m — masa tijela, M — masa planete, R — radijus planete, G — gravitaciona konstanta , v2 - druga kosmička brzina


Rješavajući po v2, dobijamo:

v_2=\sqrt{2G\frac{M}{R}}

Između prve i druge kosmičke brzine postoji jednostavan odnos:

v_2=\sqrt{2}v_1

Kvadrat brzine oslobađanja je jednak dvostrukom njutnovskom potencijalu u početnoj tačci (naprimjer na površini planete):

v_2^2=2\Phi=2\frac{GM}{R}
06.10.2008.

Prva kosmička brzina

Prva kosmička brzina je brzina koju je potrebno dati objektu zanemarujući otpor vazduha, tako da objekat može ostati u kružnoj orbiti s radijusom jednakim radijusu planete. drugim riječima to je najmanja brzina pri kojoj objekat ostaje u kružnoj orbiti tangencionalnoj na površinu planete, a da ne padne na nju.

Za proračun prve kosmičke brzine potrebno je razmotriti centrifugalnu i centripentalnu silu koje djeluju na objekt.

m\frac{v_1^2}{R}=G\frac{Mm}{R^2};
v_1=\sqrt{G\frac{M}{R}};

gdje je m — masa objekta, M — masa planete, G — gravitaciona konstanta (6,67259·10−11 m³·Kg−1·s−2), v_1\,\! — prva kosmička brzina, R — radijus planete. Na Zemlji, M = 5,97·1024  Kg, R = 6 378 000  m), nalazimo (6,67259·10

v_1\approx\,\! 7,9 Km/s

Prvu kosmičku brzinu je moguće odrediti i iz ubrzanja slobodnog pada: g=GM/R², i dobijamo

v_1=\sqrt{gR}

Stariji postovi

<< 05/2009 >>
nedponutosricetpetsub
0102
03040506070809
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31