Petőfi Sándor Gépészeti Szakközépiskola és Kollégium Fizikai Kísérlet Kísérletünk a nehézségi gyorsulás, illetve egy vízszintes hajítás kezdősebességének mérési adatok alapján való meghatározására irányul. 2016.04.07

A kísérlet lényege: Kidobtunk egy tárgyat 9,75m magasból ,majd kiszámoltuk a zuhanási sebességét. A második emeleten lévő fizika szaktanterem ablakából, jobb ötletünk nem lévén kiejtettünk egy tornacipőt. A cipő mozgását mobiltelefon segítségével videófilmre rögzítettük és azonos időközönként a pillanatnyi képet egy fotóra montázsoltuk. A program lehetővé tette, hogy pontosan leolvashassuk az ejtés pillanata és a földet érés pillanata között eltelt időt, valamint azt is , hogy pontosan kiválaszthassuk az azonos időszakaszokhoz tartozó pillanatfelvételt. A mérést megismételtük úgy, hogy a cipőnek már adtunk egy vízszintes irányú kezdősebességet is. Ekkor a cipő vízszintes hajítást szenvedett. Mindkét mérésről készített felvételt elemeztük. A montázs azonos időközönként mindkét mozgásról elkészült, de mivel a profilból készült felvételen a fehér tornacipő nem annyira kivehető ezért itt csak a vízszintes hajításról az emeletről készített felvétel montázsa látható. A magasságot pedig egyszerűen egy zsineg segítségével mértük meg.

Részletek a kísérletből: Az ablakból egy zsineget eresztettünk le, majd méterrúd segítségével meghatároztuk a hosszát. Ezt az utat tette meg a cipő esés közben, illetve hajításnál ez a magasság. Továbbá lemértük a hajítás esetében azt is, hogy milyen távolra esett a cipő, ez volt a vízszintes irányú elmozdulás.

Szorgos osztálytársunk….. A felvételek alapján mindkét mozgásról vázlatos rajzott készítettünk, elemezve azonos időszakaszonként a pillanatnyi sebesség komponenseit. A jobb oldali ábra az ejtés, a bal oldali ábra a vízszintes hajítás elemzését mutatja.

Az ejtésnél mért magasság, illetve idő felhasználásával a jól ismert négyzetes úttörvény segítségével meghatároztuk a nehézségi gyorsulás értékét. Az ejtésnél 8, 57m/s2 , a hajításnál 11m/s2 , amivel nem voltunk nagyon megelégedve. . A két mérési eredmény átlaga azonban már megnyugtató eredményt adott. Az általunk kiszámolt érték 9,75m/s2 lett, (a hivatalos 9,81m/s2). 

A hajítás vízszintes kezdő sebessége is egyszerűen meghatározható A hajítás vízszintes kezdő sebessége is egyszerűen meghatározható. A mozgás vízszintes komponense ugyanis egyenes vonalú egyenletes, tehát az s=vt képlet alkalmazható. Végül is a vízszintes hajítás kezdősebessége v=5,63m/s volt.

…….hamar megoldotta Végül is a mobiltelefonok adta digitális lehetőségek, különböző aplikációk alkalmazásával olyan mozgáselemzést hajtottunk végre, aminek segítségével egész jól meghatároztuk a nehézségi gyorsulást. Jól felhasználható lesz később a kilencedikes fizika oktatásánál. Nagyon jó lehetőséget nyújtott arra, hogy a mérés élményét megélhessék és élvezettel elemezzék a gyerekek. Nem utolsó sorban jó lehetőséget nyújtott az egyenes vonalú mozgások és a vízszintes hajítás elméleti hátterének átismétlésére. Biztos vagyok benne, hogy maradandó élményt jelentett minden a mérésben és a kiértékelésben részt vevő tanuló számára. Ne felejtsük el, hogy ennek a kísérletnek tudománytörténeti jelentősége is van Galilei hasonló kísérletet végzett abban a bizonyos ferde toronyban. Arra törekedett, hogy kísérleteinek elemzésével a mozgásokat jellemző fizikai mennyiségek kapcsolatát pontos matematikai összefüggésekkel írja le. Mérésünk tiszteletadás a fizika nagyjai, köztük Galilei munkája előtt.

12.B 2016.04.07 Kis csapatunk a mérést digitális eszközök, mobiltelefonok felhasználásával végezte. A felvételek készítéséhez, a fotók montázsolásához, illetve az adatok leolvasásához használt programok a Powerpoint,Sony Vegas Pro 9.0, illetve a Gimp voltak. A prezentációt a Prezi program segítségével a rendelkezésre álló fotó és videó anyagokból Kui Ádám állította össze. A számításokat Madarászi Ramóna végezte. A 12.B osztály többi tagja aktív résztvevője volt a mérés minden elemének. Készítette: Kui Ádám