TREŚĆ:
Zadanie 1.
Wózek poruszał się bez tarcia (np. na torze powietrznym) po poziomej prostej (osi ) i odbił się od nieruchomej przeszkody. Zarejestrowano kolejne położenia wózka w odstępach co , a wyniki przedstawiono w poniższej tabeli. Dokładność pomiarów położenia wynosiła .
Zadanie 1.1.
a) Wykonaj wykres zależności i zaznacz na wykresie niepewności . Pomiary czasu przyjmij za dokładne.
b) Na podstawie wykresu ustal czas odbicia (z dokładnością do ) i położenie wózka w tej chwili (z dokładnością do ).
ROZWIĄZANIE:
Uzasadnienie:
Naszym zadaniem jest wykonanie wykresu zależności położenia wózka w funkcji czasu. W pierwszej kolejności nanosimy opisy na osiach oraz oznaczamy zakresy.
Następnie, z tabeli dołączonej do zadania, nanosimy punkty pomiarowe na wykres. Zauważmy, że pomiar położenia jest obarczony niepewnością, która zgodnie z treścią zadania, wynosi:
Przyjmujemy pomiar czasu za dokładny. Wówczas prostokąty niepewności pomiarowych będą pozbawione szerokości, czyli narysujemy je w postaci pionowych odcinków.
Z treści zadania wiemy, że wózek odbił się od przeszkody, dlatego w pewnym momencie kierunek jego ruchu gwałtownie się zmienił. Na podstawie rozmieszczenia punktów możemy stwierdzić, że pierwsze pięć punktów obrazuje ruch wózka przed odbiciem, a pozostałe cztery po odbiciu. Wózek poruszał się bez tarcia, więc jego ruch na każdym etapie możemy uznać za jednostajny. W takiej sytuacji zależność położenia od czasu jest funkcją liniową, więc do każdej grupy punktów dopasowujemy prostą.
Odpowiedź:
Wykres zależności położenia wózka w funkcji czasu wygląda następująco:
Uzasadnienie:
Na wykresie widzimy, jak zmieniało się położenie wózka w czasie. Na pierwszym etapie współrzędna położenia rosła, a na drugim etapie malała, czyli wózek najpierw oddalał się od obserwatora, a następnie przybliżał. Na podstawie naszych obserwacji możemy łatwo stwierdzić, że odbicie obrazuje punkt, w którym proste na wykresie się przecinają. Pierwsza współrzędna to czas zderzenia, a druga to położenie wózka w chwili odbicia:
Odpowiedź:
Na wykresie moment odbicia przedstawia punkt przecięcia się narysowanych dwóch prostych. Z wykresu odczytujemy:
Mateusz Bajda
Nauczyciel fizyki
Zobacz lekcje, które wyjaśnią temat krok po kroku:
Tutaj pojawi się lista Twoich książek
Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.
