Potrebščine:
Klanec: dve leseni palici, kovinski okvir, žeblji, kladivo, lepilna pištola, proga, valj.
Meter, libela, dve kovinski stojali, dva primeža, kovinsko ogrodje, zaponka, dvoje optičnih vrat, vmesnik Vernier, računalnik, izvijač.
Na prvem srečanju smo se z asistentom pogovorili o naših idejah in možnih načinih izvedbe eksperimentov ter se lotili prvega poskusa, ki smo ga zasnovali na zakonu o ohranitvi energije. Pri spustu po klancu se telesu namreč zmanjša potencialna energija na račun povečanja kinetične energije pri drsenju oz. kinetične in rotacijske energije pri kotaljenju. V izoliranem sistemu bi bili absolutni vrednosti obeh energij enaki, v realnih primerih pa se zaradi energijskih izgub razlikujeta. Ker je kinetična energija odvisna od hitrosti, smo se pri prvem poskusu odločili meriti hitrost telesa s pomočjo optičnih vrat.
Predvidevali smo, da bodo vrednosti rezultatov majhne, zato smo se odločili sestaviti čim daljši klanec, da bi bile energijske izgube sploh merljive. Klanec smo sestavili iz dveh ravnih lesenih palic, katerih konca smo pričvrstili skupaj s kovinskim okvirjem. Na klanec smo z lepilno pištolo previdno prilepili plastično progo, da nam telo med eksperimentom ne bi ušlo s klanca, in nato klanec s stojalom in primežem dvignili nad mizo. Da bi valj med potjo zaradi trenja izgubil čim več energije, smo klanec dvignili ravno do tistega naklona, pri katerem se je valj začel gibati.
Z drugim stojalom in primežem smo nad višji del klanca postavili prva optična vrata, s kovinskim ogrodjem in zaponko pa nad vznožje klanca druga vrata. Pri tem smo pazili, da so bila vrata postavljena čim bolj pravokotno na klanec, da bi bile meritve karseda natančne. Par vrat smo preko vmesnika Vernier povezali z računalnikom.
Izmerili smo potrebne geometrijske podatke (višini klanca pod vrati, dolžino klanca, dolžino podlage). Na računalniku smo nastavili program Logger Pro in s težomerom izmerili maso valja. Nato smo program nastavili za merjenje hitrosti in pospeška in začeli z meritvami. Ker smo imeli na voljo v delavnici omejen čas, smo naredili le nekaj meritev. Večjih težav pri poskusih nismo imeli.
Da bi dosegli čim večjo natančnost, smo na internetu smo poiskali še podatek za gravitacijski pospešek za Ljubljano.
2. srečanje:
Potrebščine:
Klanec, valj, dve kovinski stojali, dva primeža, ultrazvočni oddajnik, vmesnik Vernier, računalnik.
Pripravili smo klanec in optična vrata (glej 1. srečanje) in prvi poskus še nekajkrat ponovili.
Po pogovoru z asistentom smo sklenili, da poskusi, pri katerih bi merili pretvorbo mehanske energije v notranjo preko spremembe temperature, zaradi slabo izmerljivih vrednosti in težke izvedbe ne pridejo v poštev. Zato smo se odločili, da bomo še naprej merili izgube mehanske energije s hitrostjo.
Drugi poskus smo izvedli s pomočjo ultrazvočnega oddajnika, s katerim smo poleg hitrosti valja lahko določili tudi njegovo lego in s tem odvisnost energijskih izgub od lege. Nad že pripravljen klanec smo s stojalom in primežem namestili oddajnik ultrazvoka, ki smo ga preko vmesnika Vernier povezali z računalnikom.
Pri namestitvi oddajnika smo imeli nekaj težav, saj je naprava, s katero smo delali, signale v prostor oddajala stožčasto. Da bi zmanjšali vpliv klanca na meritve, smo sprva skušali obrniti oddajnik proti stropu tako, da bi gibajoči se valj zaznal le spodnji del stožca signalov, ostanek pa bi valoval v zrak nad klancem. Vendar so bile dimenzije valja tako majhne, da ga tako nastavljen oddajnik sploh ni zaznal, zato smo napravo premaknili, da je bila čim bolj vzporedna s klancem, in po poskusnem merjenju ugotovili, da sam klanec na meritve ni vplival.
Težave so se pojavile tudi pri nastavitvi programa Logger Pro za merjenje z ultrazvočnim oddajnikom in interpretaciji grafov, saj nihče iz ekipe ni imel izkušenj z ultrazvočnimi meritvami preko tega programa. Zato smo za pomoč prosili asistenta in začeli z meritvami. Nekaj težav smo imeli tudi pri merjenju, saj je naprava zaradi občutljivosti zaznala tudi signale predmetov in oseb v okolici klanca. Vse moteče objekte smo zato odmaknili čim dlje stran od oddajnika. Kljub temu je oddajnik pri nekaterih ponovitvah poskusa zaznal motnje; ker smo se odločili, da bomo na grafu meritev določili najtesneje prilegajočo se krivuljo, smo morebitne motnje (kadar se je le dalo) vključili v napako, sicer pa smo meritev ponovili. Na koncu smo izmerili še potrebne geometrijske podatke (višina klanca, dolžina klanca).
3. srečanje:
Potrebščine:
Klanec, valj, hitra kamera, libela, improvizirano stojalo, kartonska stena z rjuho, računalnik, USB ključek.
Pri zadnjem srečanju smo na predlog asistenta merili gibanje valja s pomočjo hitre kamere.
Dvignili smo klanec (glej 1. srečanje). Za natančnejše rezultate in lažjo obdelavo podatkov smo med opazovanim sistemom in ozadjem potrebovali kontrast, zato smo za klancem postavili kartonsko steno, čez katero je bila prevlečena črna rjuha.
Kamero in stojalo je priskrbel asistent, vendar je manjkala ploščica z navojem za stojalo, zato smo kamero postavili na kup iz raznoraznih stvari, ki smo jih našli v delavnici, in s pomočjo libele poskrbeli, da je stala na ravnem. Izmerili smo geometrijske podatke (razdalja med sredino klanca in kamero ter med robovoma klanca in kamero, višine klanca na vseh treh mestih, razdalja med robovoma klanca, razdalja med podlago pod sredino klanca in kamero, višina kamere nad podlago) in začeli z meritvami.
Zapisali smo si časovno razmerje, v katerem je snemala kamera, ter posnetke prenesli na računalnik in USB ključek.
