EXPERIMENTELL FYSIK MEKANIK

En presentation över ämnet: "EXPERIMENTELL FYSIK MEKANIK"— Presentationens avskrift:

1 EXPERIMENTELL FYSIK MEKANIK
Syftet med dessa projekt är inte att ni skall verifiera Newtons lagar utan att undersöka hur väl ni i ert laboratorium kan realisera de idealiserade förhållanden, som dessa lagar förutsätter. Med andra ord kan vi åstadkomma en matematisk pendel, hur stor är effekten av olika friktioner, kan vi skapa en helt elastisk stöt, osv. Kreativitet Mekaniken är nog det område där det är lättast att testa egna idéer, bl.a. därför att vi har tillgång till en bra verkstad där vi snabbt kan tillverka utrustning efter era ritningar. MacReflex är också oerhört kraftfullt-använd den till något roligt. Låt därför fantasin flöda i Extrauppgiften. svarighetsgrad M O K T F FFY501-Intro-14

2 UPPGIFTER Uppgift 1. Mekaniska svängningar GRUNDUPPGIFT
Bestäm luftmotståndets inverkan på en pendel och en enkel harmonisk oscillator. EXTRAUPPGIFT Studera andra aspekter av dämpade och kopplade mekaniska svängningar. Uppgift 2. Gravitation Bestäm jordacceleration på Trapphuset plan 3 med tre siffrors noggranhet. Studera andra aspekter av gravitation. Studera overgången från periodisk till kaotisk rörelse Uppgift 3. Energi och implulsöverföring Studera hur väl ni kan realisera elastiska stötar i en och två dimensioner och vad avikelserna berör på. Studera andra aspekter av energi-, impuls- och rörelsemängdsmoment-överföring

3 VERKTYG Reflektiv markör F=ma 1) Kausalitet
2) Recept. a(t), v(t), r(t) MCREFLEX SYSTEM- 2D- r(t), v(t) IR fotoner Kamera Video Mac r(t), v(t), a(t) t≈1/60s x≈0.1mm Reflektiv markör Monitor

4 Uppgift 2: Bestäm ”g” med 3 siffrors någranhet
Varför plågar man teknologer med detta! Dagis barn känner att: g= ( x10-3 sin  x10-5 sin4 )cm/s2 =”latitude” Avvikelser: lokal mass fördelning SYFTET nyskapande framsteg experiment någranhet Utförandet (peanuts): Minimera g (dvs L och T)!!!! BOOOOAAAA!!!!!! L  m FFY501--Intro-17

5 Uppgift 2: Bestäm ”g” med 3 siffrors någgranhet
Analysen är baserad på (ideal fall) : Verkligheten: T=T0+T ideal period Verkligheten????? 1) <<1? 2) Mass fördelning? 3) Pendeln svänger i luften? 3a) Arhimedes 3b) Friktionen (Reynolds tal R=?; laminar eller turbulent?) 3c) Extra mass? 4) Upphangningsstelhet? + mycket mer!!! Uppskatta om g/g<10-3 FFY501-02/03-Intro-18

6 Uppgift 2: Ett alternativ
F=ma ”Fritt fall” -1D rörelse MCREFLEX SYSTEM- 1D- r(t), v(t) Sfär; radius R IR fotoner Kamera Video Mac r(t), v(t), a(t) g v(t) Monitor Men ”Fritt fall i medium” (Landau Lifshic-Fluid Mechanics) Ajaaaajajajaaaa!!!!- livet är komplex FFY501--Intro-19

7 T (0-1000C) Från  till  via ”Stokes 220V Kamera Uppgift 1.
GRUNDUPPGIFT Bestäm luftmotståndets inverkan på en pendel och en enkel harmonisk oscillator. EXTRAUPPGIFT Studera andra aspekter av dämpade och kopplade mekaniska svängningar. IR fotoner 220V Kamera Video Mac Monitor T (0-1000C) Från  till  via ”Stokes FFY501-Intro-20

8 Från  till  via ”Stokes (T)= konst e-E/kT FFY501-02/03-Intro-21

9 Vad bestämmer storleken på motståndskraften dvs f? a) Formen+Re
Uppgift 1. GRUNDUPPGIFT Bestäm luftmotståndets inverkan på en pendel och en enkel harmonisk oscillator. Motiveringen Vardagsliv u b) u a) fluid Vätska eller gas Golfboll, flygplan, skepp,… Vad bestämmer storleken på motståndskraften dvs f? a) Formen+Re b)Ytstruktur

10 Vad bestämmer storleken på motståndskraften dvs f? a) Formen+Re
b) Ytstruktur Flow θ

11 EXTRAUPPGIFT Studera andra aspekter av dämpade och kopplade mekaniska svängningar.

12 Mjuka ytor med hår?

13 ? Vad är mekanismen för Inspirationen? v, Ek NO v, Ek, Ev
Uppgift 3. Energi och implulsöverföring GRUNDUPPGIFT Studera hur väl ni kan realisera elastiska stötar i en och två dimensioner och vad avikelserna berör på. EXTRAUPPGIFT Studera andra aspekter av energi-, impuls- och rörelsemängdsmoment-överföring Inspirationen? ? Vad är mekanismen för vib excitering v, Ek NO v, Ek, Ev FFY501-02/03-Intro-22

14 ? Är han galen??? v, Ek, Ev NO v, Ek M K v M M2 K v
Man disponerar med ett luft bord och Al puckar+ Mc Reflex????? Är han galen??? Atom -molekyl och molekul-yta stötar v, Ek, Ev NO v, Ek ? M K v M M2 K v 2MKR experiment+2-3manår! Kan man vib excitera M2????? Svaret: Det berör på v? FFY501-02/03-Intro-23

15 Hur stor är tidskala för stötet?
v FFY501-02/03-Intro-24

16 Rutherford Experiment!