Laborator Fizike

Lavjerësi

Ky applet demonstron lëkundjet e lira të një lavjersi matematik me gjatësi l dhe

masë m në fushën e rëndesës. Animimi fillon porsa ky skedar hapet. Lavjersi lëkundet

me vlera të paracaktuara të gjatësisë (L=212.0 cm) dhe periodës (T=2,9 s). Këto vlera shfaqen në cepin e djathtë të dritares së applet-it. Vizorja vertikale është e shkallëzuar në vlera të periodës (në sekonda). Ndërsa numri N tregon numrin e plotë të lëkundjeve të lavjersit që nga çasi kur kanë filluar lëkundjet. Kur ju lëvizni mausin, atëhere shënimet në kutinë-tekst ndryshojnë. Aty shfaqen: vlera e shmangies horizontale nga verikalja (dx), perioda (T) dhe këndi i shmangies (theta) nga verikalja, që do ti korespondonin pozicionit ku është treguesi i mausit. Por vlerat e paracaktuara të parametrave si: gjatësia e lavjersit, masa e tij dhe nxitimi i rënies së lirë mund të ndryshohen.

Si mund ti ndryshohen parametrat?

Kliko dhe zvarrit butonin e majtë të mausit

Pozicioni horizontal i lavjersit do të ndjekë mausin. Animimi fillon kur ju e lëshoni butonin e mausit

Rregullimi i gjatësisë

duke zvarritur treguesin (kur mbani të shtypur butonin e majtë)

nga pika e varjes

Animimi fillon kur ju lëshoni butonin e mausit.

Ndryshimi i gravitetit g

Kliko afër majës së shigjetës së kuqe

dhe zvarritni butonin e mausit për ta ndryshuar atë (lart-poshtë).

Ndryshimi i masës së sferës

Kliko afër fundit të shufrës së zezë,

dhe zvarrit mausin për ta ndryshuar atë (lart-poshtë).

1. pika-pika të kuqe: energjia kinetike K = m·v²/2 e sfrës

2. me pika-pika blu: energjia potenciale U = m·g·h e sferës
Provo të gjesh relacionin midis energjisë kinetike and energjisë pontenciale!

3.pika e zeza (dyshe) paraqesin periodën T e lavjersit

do shfaqet informacioni për këtë pikë në fushëntekst

Kliko shfaq kutinecheck për të sfaqur më shumë informacion

Përpiqu të krahasosh shpejtësinë dhe përbërsen tangenciale të forcës gravitionale!

Ju mund të provoni disa varësi të periodës së lavjersit nga madhësi të ndryshme. P.sh. duke ndryshuar gjatësinë e lavjerësit të studioni varësinë e periodës nga gjatësia, ose duke ndryshuar rëndesën, mund të studioni varësinë e periodës nga rëndesa. Realisht perioda do varet edhe nga këndi i shmangies fillestare të lavjerësit nga vertikalja. Por, për kënde të vegjël të shmangies nga vertikalja perioda nuk varet nga ky kënd. Në rastin e këndeve të vegjël, perioda e lavjersit jepet:

Kjo, mund të provohet duke zbatuar ligjin e dytë të Njutonit për lëvizjen e lavjersit. Zhvendosja e masës m është sipas harkut rrethor me rreze L, prandaj nxitimi i tij tangencial është d²(LΘ)/dt² = m·g·sinΘ , ku mgsinΘ është forca tangenciale . Kështu që ekuacioni i lëvizjes së lavjersit del:

kur këndi është i vogël

,

kështu që ekuacioni i mësipërm bëhet

që tregon se lëvizja e lavjersit është harmonike me periodë

Sa është gabimi që bëhet në përafrimin e mësipërm?

Nga zbërthimi në seri Tejlori

Në përafrimin e parë, gabimi është

Gabimi relativ (në përqindje)

Nëse këndi është 5 gradë, që do të thotë

Gabimi relativ është

Për këndin=5 gradë , gabimi relativ është më i vogël se 0.116%
Për këndin=5 gradë , gabimi relativ është më i vogël se 0.463%
Për këndin=5 gradë , gabimi relativ është më i vogël se 1..85%

Perioda e lavjersit është e pavarur nga këndi fillestar (gabimi është relativisht i vogël, përveç kur këndi është më i madh se 20 gradë- pë më shumë se 2% gabim).

Detyra:

1. Studioni varësinë e periodës nga a) gjatësia b) rëndesa dhe provoni se perioda nuk varet nga masa e lavjersit

2. Studioni varësinë e periodës nga shmangia fillestare e lavjersit dhe provoni që për shmangie të vogla, perioda nuk varet nga shmangia fillestare (amplituda e lëkundjeve)

3. Provoni ligjin e ruajtjes së energjisë mekanike të lavjersit