Praktikum 1
Praktikum 1: Zkoumáme kyvadlo
Protokol – kyvadlo
Zjistěte, co ovlivňuje dobu jednoho úplného zhoupnutí. Sami vyberte, co budete měnit a co ponecháte stejné. Plán ukažte učiteli.
Skupina
Otázka a postup
Sestavte kyvadlo z provázku a závaží. Stojan upevněte a kolem závaží nechte volný prostor. Domluvte se, co zkoumáte, co očekáváte a jak budete měřit.
Nápověda k měření
Jedno úplné zhoupnutí končí návratem do stejného místa se stejným směrem pohybu. Krátké časy se špatně měří: můžete měřit několik zhoupnutí za sebou a zaznamenat jejich počet N. Pro každé nastavení změřte stejný počet třikrát.
Naměřené hodnoty
Nejprve do polí pod tímto textem napište, kterou veličinu měníte a v jaké jednotce její hodnoty zapisujete. Vyzkoušejte alespoň čtyři různá nastavení. Každému nastavení patří jeden řádek tabulky:
- Hodnota měněné veličiny: zapište hodnotu pro toto nastavení, například délku kyvadla 40, pokud používáte centimetry.
- Počet zhoupnutí N: zapište, kolik úplných zhoupnutí budete měřit najednou. Pokud měříte deset, napište 10; pokud jedno, napište 1.
- Čas měření 1, 2 a 3: třikrát změřte čas tohoto počtu zhoupnutí při stejném nastavení. Zapište celé naměřené časy v sekundách, nikoli dobu jednoho zhoupnutí. Tu vypočítá stránka.
Příklad zápisu: při zkoumání délky vyplníte veličinu „Délka kyvadla“ a jednotku „cm“. Řádek 40 | 10 | 12,7 | 12,5 | 12,8 znamená, že při délce 40 cm třikrát měříte čas deseti úplných zhoupnutí. Pokud zkoumáte hmotnost, zapisujete místo délky hmotnost závaží a její jednotku. V dalších řádcích měňte jen zvolenou veličinu; nepoužité řádky nechte prázdné.
| Č. | Hodnota veličiny | Počet zhoupnutí N | Čas měření 1 [s] | Čas měření 2 [s] | Čas měření 3 [s] |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | |||||
| 2 | |||||
| 3 | |||||
| 4 | |||||
| 5 | |||||
| 6 | |||||
| 7 | |||||
| 8 |
Výsledky
Po doplnění všech tří časů se automaticky vypočítá jejich průměr a doba jednoho zhoupnutí. V grafu uvidíte i jednotlivá opakování. Porovnejte změny mezi nastaveními s rozdíly mezi opakováními.
| Č. | Hodnota veličiny | Průměrný čas [s] | Doba jednoho zhoupnutí [s] | Nejkratší–nejdelší [s] |
|---|
Modře: průměrná doba jednoho zhoupnutí. Šedě: jednotlivá opakování. Úsečka ukazuje jejich rozsah, nikoli vypočtenou nejistotu.
Co stránka počítá?
Průměrný čas: (t1 + t2 + t3) / 3. Doba jednoho zhoupnutí: průměrný čas / N. Této době říkáme perioda, značí se T. Zobrazený rozsah je nejkratší až nejdelší doba jednoho zhoupnutí ze tří opakování.
Ukázka výpočtu
Jeden výpočet si ověřte sami a uveďte jednotky.
Diskuze
Porovnejte výsledky se svým očekáváním. Jsou změny mezi nastaveními větší než rozdíly mezi opakovanými měřeními? Popište, co mohlo ovlivnit přesnost, co se při měření nedařilo a jak byste postup příště zlepšili.
Závěr
Stručně odpovězte na svou původní otázku. Uveďte hlavní zjištění a podložte je konkrétními hodnotami. Napište, zda výsledky podporují vaše očekávání. Závěr formulujte pouze pro podmínky a rozsah, které jste skutečně prozkoumali.
Protokol obsahuje jen vyplněné údaje, tabulky a graf. Změny se ukládají v tomto prohlížeči; pro přenos si stáhněte zálohu.