Ο καιρός στα Γιάννενα

Τετάρτη 9 Ιουνίου 2010

Τρίτη 1 Ιουνίου 2010

Η πειραματική φυσική και το 4ο Θέμα της Φυσικής Κατεύθυνσης στις πανελλαδικές 2010

ΘΕΜΑ Δ
Θέλουμε να μετρήσουμε πειραματικά την άγνωστη ροπή
αδράνειας δίσκου μάζας m=2 kg και ακτίνας r=1 m. Για το
σκοπό αυτό αφήνουμε τον δίσκο να κυλίσει χωρίς ολίσθηση
σε κεκλιμένο επίπεδο γωνίας φ=30° ξεκινώντας από την
ηρεμία. Διαπιστώνουμε ότι ο δίσκος διανύει την απόσταση
x=2 m σε χρόνο t=1 s.
Δ1. Να υπολογίσετε τη ροπή αδράνειάς του ως προς τον
άξονα που διέρχεται από το κέντρο μάζας του και είναι
κάθετος στο επίπεδό του.
Μονάδες 7
Δ2. Από την κορυφή του κεκλιμένου επιπέδου αφήνονται να
κυλίσουν ταυτόχρονα δίσκος και δακτύλιος ίδιας μάζας
Μ και ίδιας ακτίνας R. Η ροπή αδράνειας του δίσκου
είναι Ι1=(1/2)MR^2 και του δακτυλίου Ι2=ΜR^2 ως προς τους
άξονες που διέρχονται από τα κέντρα μάζας τους και
είναι κάθετοι στα επίπεδά τους.
Να υπολογίσετε ποιο από τα σώματα κινείται με τη
μεγαλύτερη επιτάχυνση.
Μονάδες 4

  • Επιλύοντας το Δ1 ζήτημα του θέματος, όπως αυτό δόθηκε, υπολογιζεται η ροπή αδράνειας Ι του δίσκου μέσα από τις πειραματικές μετρήσεις σύμφωνα και με την αντίστοιχη εργαστηριακή άσκηση (υπολογισμός ροπής αδράνειας Ι κυλίνδρου) που όλοι διδάσκουμε στο σχολείο. Η τιμή της ροπής αδράνειας του δίσκου βρίσκεται ίση με 0,5Kg*m^2.
  • Συνεχίζοντας στο ζήτημα Δ2 του θέματος δίνεται ο τύπος "Ι1=(1/2)MR^2" για τον καθορισμό της ροπής αδράνειας του δίσκου. Αν τώρα χρησιμοποιήσουμε αυτόν το θεωρητικό τύπο για το δίσκο του προηγούμενου ζητήματος η ροπή αδράνειας παίρνει τη θεωρητική τιμή Ι=1Kg*m^2.
  • Συμπέρασμα: θεωρητική τιμή Ι=1Kg*m^2, πειραματική τιμή Ι=0,5Kg*m^2. Αυτό σημαίνει σφάλμα μέτρησης 50%.
  • Όλοι μας λέμε στους μαθητές μας ότι οι μετρήσεις μας γίνονται αποδεκτές με μέγιστο σφάλμα της τάξης του 10%. Η επιτροπή που επέλεξε τα θέματα δεν το γνώριζε αυτό;
    Θα μου πείτε ότι επέλεξε τιμές που δίνουν εύκολα αριθμητικά αποτελέσματα αλλά αρκεί αυτό για δικαιολογία;
  • Θα μπορούσαν να δοθούν τιμές οι ακόλουθες τιμές:
    x=1,7 m και χρόνος t=1 s που θα μας έδιναν:
    αcm=3,4m/s^2, αγων=3,4rad/s^2, T=3,2N και τέλος
    Ι=32/34Kg*m^2=16/17Kg*m^2=0,94Kg*m^2.
  • Οι προηγούμενες τιμές προέκυψαν χρησιμοποιώντας από το excel και την αναζήτηση στόχου από τα εργαλεία του.

Τρίτη 25 Μαΐου 2010

Το 4ο θέμα των πανελλαδικών του 2010 στη Φυική ΓΠ

Κάντε κλικ εδώ ή στον παρακάτω σύνδεσμο για τη λύση του 4ου θέματος των πανελλαδικών της Φυσικής ΓΠ στις φετινές εξετάσεις, με τη χρήση του excel. Στο αρχείο excel υπάρχει η δυνατότητα για εισαγωγή των δεδομένων με αυτόματη επίλυση, χωρίς όμως να μπορεί να γίνει επεξεργασία των συναρτήσεων που χρησιμοποιούνται.
Ραδιενεργές διασπάσεις.xls

Η Φυσική μέσα από τις Τ.Π.Ε.

Καλώς ήλθατε στο blog για τη διδασκαλία της φυσικής με χρήση νέων τεχνολογιών

Παίζουμε με μαθηματικά