Impuls med CBL

Impuls med CBL2

Formålet med øvelsen er at eftervise impulssætningen:

Idet (1) og

(2)

er dette det samme som at vise, at den samlede ændring i impuls er lig arealet under

(t,F) grafen . Her er F kraften målt i Newton og t er tiden.

Apparatur

CBL2, TI-83-plus , linkkabel

vogn med lodder ( vognen skal have affyringsfjederen trykket ind så endefladen er jævn),

en 0.5 m lang elastik forbundet mellem vognen og et stativ,

ultralydssonde og kraftmåler .

Start med at indlæse Datamate-programmet i din TI-83-plus

Datamate skal sendes fra CBL-2 til ARC på TI-83-plus.

Forbind din lommeregner med CBL-2. Tast 2nd link og vælg Recive på din TI-83 plus.

Tast Transfer på CBL-2 . Programmet sendes nu fra CBL-2 til TI-83 plus.

Tast 2nd quit, når overførslen er forbi. Tast APPS for at finde programmet når du skal benytte det.

Opstillingen er vist på figuren:

Bestem massen af vognen uden lodder M=

Start med at lægge to lodder på vognen, vej lodderne.

Kraftsonden forbindes til CH1 og den spændes til et stativ.

Ultralydssonden stilles ca. 2m fra kraftsonden, og den forbindes med Sonic indgangen.

Der kan evt. sættes en plade bag på vognen, så ultralydssonden med sikkerhed måler hen til denne, men det burde være nok at trykke fjederen ind.

Tænd for CBL2’en og lommeregneren.

Tast APPS og vælg DATAMATE programmet.

Tast for at resette programmet, hvis det ikke viser det I skal benytte.

Hvis CH 1 viser Force Sensor behøver du ikke setup, ellers skal du gøre følgende:

a. Vælg SETUP fra main screen.

b. tast for at vælge CH1

c. Vælg FORCE fra SELECT SENSOR listen.

d. Vælg DUAL R FORCE (5N), DUAL R FORCE (10N), OR STUDENT FORCE afhængig af hvilken kraftsonde du benytter. Vælg OK for at vende tilbage til main screen.

Nulstil kraftsesoren : Zero Force Sensor.

a. Vælg SETUP fra main screen.

b. Vælg ZERO.

c. Vælg CH 1 fra SELECT CHANNEL menuen.

d. Fjern kraftpåvirkningen fra kraftsensoren.

e. Vent til tallene er stabile, tast dernæst for at registrere nulpunktet.

Vælg igen setup ,

Vælg Dig, Vælg Motion (M) , vælg ok

Gør lommeregneren klar til dataopsamling.

a. Vælg SETUP fra main screen.

b. Tast for at vælge MODE og tast .

c. Vælg TIME GRAPH fra SELECT MODE skærmen.

d. Vælg CHANGE TIME SETTINGS.

e. Tast “0.02” som tiden mellem samplingerne i sekunder.

f. Tast “150” som antallet af samplinger.

g. Vælg OK to gange for at vende tilbage til main screen.

Vognen stilles så elastikken er slap, prøvekør forsøget, der er en form for horisontalt bungee jump, vognen skal vende ca. 50cm foran ultralydssonden. Giv vognen et skub, så elastikken strammes, og vognen ændrer retning. Find ud af hvordan I skal skubbe vognen , den skal bevæge sig et stykke efter at elastikken er strammet også. Hold hænderne væk fra området foran ultralydssonden.

Vælg START for at starte dataopsamlingen. Når du hører ultralydssonden klikke kan du starte forsøget.

Undersøg graferne for at se om de er brugbare.

Tast _for at se kraft ( force) grafen.

a. Undersøg grafen , den skal være bobleformet

b. Tast for at vende tilbage til graph selection skærmen.

c. Tast for at vælge DIG-DISTANCE.

d. tast for at se distance grafen.

e. Grafen skal være pæn, hvis vognen har været for tæt på ultralydssonden er grafen ikke pæn.

f. Tast _for at vende tilbage til graph selection skærmen, og vælg MAIN SCREEN.

g. Gentag forsøget hvis det er nødvendigt.

Når du har nogle pæne grafer, skal de analyseres. For at teste impulsbevarelsen skal du have hastighederne lige før og lige efter impulsen.

Vi skal nu finde disse værdier.

a. Vælg 3 GRAF fra main screen.

b. Vælg DIG Velocity

c. Grafen aftager da i starten, det nederste punkt er hastigheden lige inden elastikken strammes, benyt trace til at finde y- værdien , altså hastigheden i dette punkt

( der hvor grafen vender nede)

d. Der hvor grafen vender oppe er der hvor vognen har størst hastighed væk fra ultralydssonden. Noter denne y-værdi, det er hastigheden efter

e. Tast _og tast 1 for at vende tilbage main screen

f. Vælg nu 4 ANALYZE.

Vi skal nu finde arealet under tid-kraft grafen.

a. Vælg 5 INTEGRAL fra ANALYZE OPTIONS.

b. Vælg CH1-FORCE(N) fra vælg graf skærmen.

c. Du skal nu placere musen lige inden impulsen begynder, nede ved nul lige til venstre for der hvor kraften begynder at stige. Tast .

d. Flyt nu musen til den højre side af grafen der hvor impulsen stopper. Tast .

e. Lommeregneren giver os nu værdien af integralet af tid- kraft grafen (=arealet under grafen)

Noter værdien af dette integrale

f. Tast for at vende tilbage til ANALYSIS OPTIONS skærmen.

g. Vælg RETURN TO MAIN SCREEN.

Gentag forsøget med forskellige masser af vognen ( forskellige lodder på )

Gentag forsøget hvor elastikken ligger dobbelt.

udregn og sammenlign med impulsen udregnes ved arealet under grafen.

Udfyld følgende skema, M er massen af vogn uden lodder m er massen af lodderne på vognen:

M= %

Forsøg	m/kg	v₁/m/s	v₂/m/s	p₁/Ns	p₂ /Ns	Dp/Ns	A/Ns	(A-Dp)/A
1	0
2
3

To elastikker

M= %

Forsøg	m/kg	v₁/m/s	v₂/m/s	p₁/Ns	p₂ /Ns	Dp/Ns	A/Ns	(A-Dp)/A
1	0
2
3

Forklar hvilke fejlkilder der er ved forsøget.

EH 12-07-03