Sprawdź się
Moment bezwładności kuli o masie m i promieniu R wynosi . Zależność momentu bezwładności tej samej kuli od jej średnicy można wyrazić wzorem . Wskaż poprawną wartość liczby .
Nauczyciel pokazał Ci dwie identycznie wyglądające kule o takich samych masach, promieniach. Wiadomo też, że wykonano je różnych materiałów o różnej gęstości. Skoro masy kul są jednakowe, jedna z nich musi mieć wydrążenie (skądinąd wiadomo, że kuliste i koncentryczne z oryginalną kulą), a druga jest lita. Czy potrafisz określić, która jest która?
Obejrzyj krótki filmowy zapis eksperymentu, w którym używa się siłomierza do rozkręcenia obrotowej platformy. Film jest pozbawiony komentarza; składa się z trzech scenek wstępnych oraz czwartej scenki syntetycznie ujmującej wynik eksperymentu.
Pod filmem znajdziesz podstawowe informacje o eksperymencie, stosowanych w nim nazwach oraz oznaczeniach.
Platforma ma moment bezwładności względem osi obrotu widocznej na filmie.
Na platformie umieszczano, w trzech różnych miejscach, ten sam stalowy walec o masie i promieniu . Platforma wraz z walcem stanowią układ.
Siłomierz naciągano za każdym razem do maksymalnego wskazania i zaczepiano stycznie do brzegu platformy.
Po rozkręceniu tarczy, w chwili gdy wskazania siłomierza spadły do zera, był on upuszczany, by uniknąć jego wpływu na dalszy ruch platformy.
W każdej z trzech scenek próbnych przy brzegu platformy leżał telefon komórkowy.
W ostatniej scence pokazano zsynchronizowany start platformy w trzech badanych sytuacjach. Choć prezentuje ona wynik eksperymentu, to telefonu w niej nie wykorzystano.
Wyobraź sobie, że nauczyciel przeprowadził w klasie podobny eksperyment (lub pokazał powyższy film). Pozwalał przy tym na sporządzanie notatek i przedstawił informacje zbliżone do tych powyżej.
Następnie nauczyciel ogłosił kartkówkę, wszystkim rozdał karteczki z ośmioma poleceniami i zezwolił na korzystanie z własnych notatek z działu „Ruch bryły sztywnej”.
Wykonaj te polecenia. Korzystaj przy tym z e‑materiału.
W odpowiedziach znajdziesz to, czego mógłby oczekiwać nauczyciel.
(1 p.) Nazwij zasadniczy parametr, który zmieniano bezpośrednio w tym eksperymencie.
(1 p.) Nazwij cechę układu, która ulegała zmianie w związku ze zmianą tego parametru.
(2 p.) Podaj matematyczne wyrażenie, opisujące zmianę tej cechy.
(1 p.) Wskaż widoczny w ostatniej scence skutek zmiany cechy układu, o której mowa w poleceniach 2. oraz 3.
(1 p.) Podaj najbardziej prawdopodobny cel tego eksperymentu.
(2 p.) Polecenie trudne - z informacji w nim zawartej możesz dalej korzystać, nawet jeśli nie potrafisz wykonać polecenia.
Uzasadnij, że w każdym z trzech przypadków pokazanych na filmie układ ma tę samą energię kinetyczną.(2 p.) Uzasadnij skutek stwierdzony w poleceniu 4.
(1 p.) Postaw hipotezę na temat celu umieszczenia telefonu w scenkach próbnych oraz przyczyn niewykorzystania go w scence ostatniej.