PROJEKTNO DELO


DOMOV

1. TEORIJA

Prvi poskus
Drugi poskus

2. POTEK DELA

Prvi poskus
Drugi poskus

3. ANALIZA

Prvi poskus
Drugi poskus
Primerjava

4. SKUPINSKA REFLEKSIJA

5. VIRI

Teorija

2. Voziček na vzmeti

Teoretični model 2: poskus, kjer smo merili odvisnost raztezka od hitrosti vetra. Avtor: Aljosa Gejšek

Pri drugem eksperimentu smo merili odvisnost raztezka vzmeti od hitrosti vetra. Na zračno drčo smo položili voziček z jamborjem. Le ta je bil nato s pomočjo vzmeti (newtonmetra) čvrsto pritrjen na steno. Vzeli smo newtonmeter s skalo do 10 N. Celotno merilno območje je bilo na razdalji 25 cm od pihalnika. Na razdalji 5 cm (za kolikor se je raztegnila vzmet) je bil veter v prvem približku enakomeren.

Kvadratni zakon upora:
Pri turbulentnih tokovih s kakršnimi imamo opravka pri tem poskusu, stopi v veljavo namesto linearnega, kvadratni zakon upora. Upor telesa se lahko oceni iz zastojnega tlaka. V zastojni točki, je relativna hitrost kapljevine (zraka) enaka nič. Tlak p pa je večji od tlaka v simetrično izbrani točki na drugi strani telesa, kjer je hitrost tekočine zaradi vrtincev različna od 0. Iz Bernoullijeve enačbe sledi:[1]

Če množimo tlačno razliko še površino dobimo oceno za silo. Koeficient Cv je odvisen od oblike in lege telesa. Prevzamemo, da je konstanten (jadro se ne deformira) in velikosti Cv = 1.3 +-0.05.[4]

V ravnovesni legi na telo delujejo naslednje sile FV1 = sila upora na jadro FV2 = sila upora na jambor, Ftr = sila lepenja, Fvz = sila vzmeti. Enačba za ravnovesje sil je torej:[1][5]

S preprostim poskusom ugotovimo, da je sila trenja na voziček zanemarljiva (na newtonmetru je premik mnogo manjši kot negotovost premika (ki je ± 0.025N). Sila na jambor, (ki je 3 mm širok in 4 cm visok valj) je zaradi neznanega vetrnega profila na robu, nemogoča za izračunati. Lahko pa predpostavimo, da je zaradi majhnih dimenzij (v primerjavi z velikostjo jadra) zanemarljiva oz. še bolje da je nasprotno enaka prav tako majhni sili trenja. Nova enačba ravnovesja je torej:


Slednja enačba je tista, po kateri smo izračunali hitrost vetra.