Fysik 1/Logbog uge 38
Fra Meinertz Wiki
Gruppemedlemmer:
- Ralph Møller Trane
- Jan Scholtyssek
- Kristian Hoppe Sehstedt
- Jonas Meinertz Hansen
fra laboratoriehold theta
Indholdsfortegnelse |
Indledning
Formålet er med dagens laboratorieøvelse er at forsøge at indsamle data om en katapult, således at vi kan betjene den optimalt, samt lave en realistisk simulering i næste uge.
Overvejelser
For at kunne betjene katapulten optimalt (og lave en simulering af den i næste uge) må vi vide hvor vi kan forvente at vores projektil vil ramme. Vi har derfor besluttet at spænde katapulten fast til underlaget, så vi kan forvente at dens placering er den samme hver gang. Underlaget i vores forsøg er et bord, hvis ene hjørne (det der er skråt bagude mod venstre i forhold til katapulten) er oregon i vores koordinatsystem.
Vi har før forsøgets egentlige start affyret en del projektiler for at bestemme hvor stort et område vi behøver at holde øje med nedslag i, samt hvor dette område er. Vi kom frem til at 2 stykker a4 papir skulle være nok, de to a4 papirer blev dækket af noget papir med sværte sådan at vi nemt kunne se hvor vores projektil havde ramt. Ved at måle hvor papiret er blevet ramt af projektilet har vi kunne regne ud hvor projektilet har ramt i forhold til katapulten (ud fra vores viden om katapultens placering (0.05 m, 0.34 m) i bordets koordinatsystem og papirets placering (2.25 m, 0.12 m) i bordets koordinatsystem.)
Teoretisk kastelængde
Hvis vi tager os den frihed at se bort fra luftmodstand, kastehøjden på omkring 8 cm. (som vi desuden også ser bort fra eksperimentelt) og antager at projektilet er et punktformet legeme, så har vi en forholdsvist simpel formel for den distance som projektilet bliver kastet (også kaldet kastelængden).
Hvor d er kastelængden, v_0 er hastigheden hvormed projektilet bliver affyret fra katapulten, \theta er affyringsvinklen (som vi har målt til 45 grader), og g er selvfølgelig tyngdeaccelerationen, som repræsenterer den eneste kraft som vi forventer påvirker projektilet i sin bane.
Resultater
Vi fik beklageligvis aldrig udført mere end 37 kast under laboratorieøvelsen hvilket desværre er utilstrækkeligt til at få stor nok sikkerhed på målingerne.
Dataene incl. statistikberegninger og et par grafer kan hentes her: Fil:Målinger.ods (selvom der står billede er det en .ods-fil, Open Document Spreadsheet, som kan åbnes med OpenOffice.org)
Spredningen i x-retningen er 0.0472235912. To gange ramte projektilet forbi de papirer vi havde lagt ud, så de kan ikke indgå i de endelige data, dette giver selvføglelig en fejlkilde (begge gange ramte de til højre for papiret).
Her er et histogram der viser fordelingen af kastene på x-aksen:
