Home » Projektni dnevi » Projektni dnevi ČLOVEK IN MEJE, december 2017

Projektni dnevi ČLOVEK IN MEJE, december 2017

 

MERJENJE TEŽNEGA POSPEŠKA

Slika 1. Galileo Galilei

 

Slika 2. Stolp v Pisi, kjer je Galilei meril težni pospešek

 

 

Težni ali gravitacijski pospešek se spreminja s krajem in višino. Najpomembnejša je odvisnost od geografske širine. Na velikost težnega pospeška vplivata predvsem dva pojava.

Vrtenja Zemlje je za vsak opazovalni sistem, vezan na Zemljino površje, neinercialen. Opazovalec v takem sistemu čuti sistemsko silo, v tem primeru je to centrifugalna sila, ki je usmerjena nasprotno od sile težnosti. Težni pospešek je zato na ekvatorju, kjer se vrtenje Zemlje najbolj pozna, približno 9,789 m/s², na polih, kjer se ne pozna, pa 9,823 m/s². 

Slika 3. Meritev težnega pospeška z merilno letvijo in vmesnikom Vernier

 

 

Drugi razlog je sploščenost Zemlje – zaradi vrtenja je Zemlja na polih sploščena, zato je polmer na polih za 43 km manjši od tistega na ekvatorju. Ker je na ekvatorju razdalja od središča Zemlje večja, sila teže pa pada s kvadratom razdalje, pomeni, da je tudi zaradi sploščenosti Zemlje težni pospešek na ekvatorju manjši kot na polih. Vsi vplivi skupaj nanesejo razliko 0,052 m/s², kar pomeni, da se teža telesa med dvema točkama na Zemljini površini spreminja za približno 0,5 %.

Slika 4. Meritev težnega pospeška z ultrazvočnim slednikom
Slika 5. Meritev pospeška s pomočjo natančne ure in svetlobnega stikala
Slika 6. Meritev težnega pospeška z uporabo brnača

Gravimetrija je strokoven izraz za merjenje težnosti. Izhaja iz latinske besede “gravis” – težek in grške besede “metrew” – meriti.. Gravimetrija predstavlja skupino metod uporabne geofizike, ki se ukvarjajo z merjenjem težnega pospeška in s proučevanjem težnostnega polja. Rezultati gravimetrične izmere imajo velik pomen za geodezijo oz. ožje gledano fizikalno geodezijo, satelitsko geodezijo itd., vsaj se vse geodetske meritve opravljajo v težnostnem polju. Na primer nehorizontirani instrument pomeni neupoštevanje vpliva težnosti na opravljene meritve.

Prvi je težni pospešek izmeril Galileo Galilei Njegov poskus, pri katerem je metal kamne s stolpa v Pisi, da bi pokazal neveljavnost Aristotelove fizike, je postal simbol za začetek nove znanstvene metode, ki temelji na eksperimentu.

Tako sem po tehtnem premisleku izbral meritev težnega pospeška. za letošnjo delavnico projektnega tedna.

Izmerili boste težni pospešek po devetih  različnih metodah: z nitnim nihalom, z merjenjem raztezka umerjene  prožne vijačne vzmeti, merjenje hitrosti pri prostem padu merilne letve z merilno krmilnim vmesnikom Vernier,  merjenje časa pri prostem padu z dvojnimi svetlobnimi vrati in vmesnikom Vernier, merjenje časa  pri prostem padu  jeklene kroglice z natančno uro in svetlobnim stikalom, merjenje časa  pri prostem padu žogice z navadno štoparico,  merjenje dolžine poti prostega padanja žogice s pomočjo fotografije, merjenje dolžine poti prostega padanja papirnega traku skozi brnač in merjenje hitrosti padanja košarkaške žoge preko ultrazvočnega slednika in merilno  krmilnega vmesnika Vernier

Meritve boste opravljali v skupinah po dva ali trije dijaki. Vsaj štiri meritve boste izvedli v tri do štirih šolskih urah. Ves eksperimentalni pribor bo pripravil laborant. Potrebujete le računalo, geometrijsko orodje, 4 liste milimetrskega papirja A4 in svinčnik. Po vsaki meritvi opravite izračune in poročilo o vaji. Pričakujem dijake in dijakinje 2. letnika, ki imajo radi fiziko in si želijo resnega eksperimentalnega dela

 Seznam eksperimentalnih vaj: 

    Skupine za eksperimentalno delo :

Utrinki iz fizikalne delavnice, 20.12.2017

Video dogajanja na delavnici