1/14

Praktikum iz eksperimentalne nastave fizike 1

Fizika – informatika 2010/2011

Vježba 1

1.1. Mjerenje duljine mjernom vrpcom

1.2. Mjerenje duljine pomičnom mjerkom

1.3. Mjerenje duljine mikrometarskim vijkom

1.4. Određivanje mase vaganjem

1.5. Određivanje gustoće čvrstih tijela

1.6. Određivanje gustoće tekućine pomoću vage i menzure

1.7. Određivanje gustoće tekućina metodom U-cijevi

1.8. Određivanje kratkih vremenskih intervala stroboskopom (ručnim i

električnim)

Iz „Zbirke zadataka iz fizike – Priručnik za učenike srednjih škola“ autora

Mikuličić-Varićak-Vernić riješite zadatke 1.1 – 1.21. (barem 60 % zadataka).

Literatura:

1. Vernić-Mikuličić, Vježbe iz fizike, Školska knjiga, Zagreb, 1991.

2. Šindler-Mikuličić, Udžbenik fizike za 7. razred osnovne škole, 1997.

2/14

Vježbajmo što točnije mjeriti dužine

Uzmite olovku ili neko drugo tijelo. Uz tijelo prislonite centimetarsku ljestvicu mjerila.

Nastojte što točnije izmjeriti duljinu tog tijela. Nekoliko puta očitajte kolika je duljina

mjerene dužine.

- Kolika je duljina? Jeste li je mogli očitati?

Slika 1

Pri očitavanju motrite okomito broj koji očitavate i pogledom zahvaćajte rub tijela

koje mjerite (Slika 1). Dogodi se da ne možete točno očitati mjerni podatak jer nije označen

na ljestvici. Tada očitajte znamenke koje su označene, a neoznačene procijenite.

U primjeru na slici izmjerena duljina predmeta je:

Znamenka 6 očitana je, a znamenka 7 procijenjena.

Obje znamenke, očitane s ljestvice i procijenjene,

pouzdane su znamenke.

Matematička točnost često se iskazuje velikim brojem znamenki, primjerice

5:6=0,8333333. U fizici se pak mjerni podatak ispisuje samo onim znamenkama koje su

označene na mjernoj ljestvici i dopiše im se procijenjena znamenka.

Slika 2

U skladu s tim, položaji strjelice na Slici 2 očitamo kao:

Znamenke 1 i 2 pri tome su očitane, dok je znamenka 8

procijenjena. Podatak 1,28 ima tri pouzdane znamenke.

Napomena: Kod mjerenja pomičnom mjerkom i mikrometarskim vijkom neka svatko napravi svojih 5 mjerenja za različite predmete (cijev, kosa, tanka žica).

3/14

Neka osnovna mjerenja u fizici 1.1. Mjerenje duljine mjernom vrpcom Pribor: Mjerna vrpca. Zadatak: Odredite površinu vašeg radnog stola, maksimalnu apsolutnu i maksimalnu

relativnu pogrešku rezultata. Uputa Najprije treba izmjeriti duljinu a i širinu b stola. Iz oba podatka dobit ćemo množenjem površinu, baP ⋅= , stola. Dimenzije stola dobit ćemo tako da svaku od njih izmjerimo, na primjer, 10 puta. Pri svakom novom mjerenju treba vrpcu ponovo staviti uz rub stola. Zašto? 1. S kojom ćemo točnošću moći mjeriti dimenzije stola? Izmjerene podatke za a i b unesite u tablicu, koja vam pomaže da podaci budu pregledni.

Iz podataka za duljinu i širinu odredite srednju vrijednost duljine a i širine b , te apsolutne pogreške Δa, Δb kao što je opisano u knjizi Vernić-Mikuličić, Vježbe iz fizike, Školska knjiga, Zagreb, 1991, na 13 strani i unesite ih u tablicu na za njih označena mjesta. Izračunavajući srednje vrijednosti, imajte na umu da one ne smiju imati više pouzdanih znamenaka nego pojedine vrijednosti od kojih tražite srednju vrijednost tj. računom ne možemo dobiti veću točnost nego što smo je dobili mjerenjem.

Slika 1.1.1.

a b Δa Δb P mjerenje/jedinica cm cm cm cm m2

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

a = b = - - P = Pomoću izraza (7) iz iste knjige odredite ΔP i maksimalnu relativnu pogrešku mjerenja i vrijednost za P izrazite u SI-jedinicama.

4/14

1.2. Mjerenje duljine pomičnom mjerkom Pribor: Pomična mjerka s nonijem, komad cijevi. Zadatak: Odredite debljinu stjenke cijevi, maksimalnu apsolutnu i maksimalnu relativnu

pogrešku mjerenja. Uputa

Pomičnom mjerkom možemo odrediti duljinu neke dužine točno, na primjer, na

desetinku milimetra, iako su na mjerci direktno označeni samo milimetri. Pomična mjerka

sastoji se od štapa L, na čijem su donjem bridu označeni centimetri i milimetri (Slika 1.2.1).

Duž štapa može kliziti okvir koji nosi razdiobu N, zvanu nonij. Kočnicu K je potrebno

pritisnuti palcem desne ruke kako bi nonij lagano klizio po štapu.

Slika 1.2.1

Pomoću nonija prikazanog na slici možemo očitati 1/10 milimetra. Princip je ovaj: svaki djelić skale na noniju je za 1/10 mm manji od djelića skale na štapu l (Slika 1.2.2.a). Podudaraju li se, na primjer, šesta crtica nonija sa šestom crticom štapa, razlika je između nul-crtice štapa i nonija 0,6 mm (Slika 1.2.2.b).

Slika 1.2.2.

Slika 1.2.2.c pokazuje položaj nonija ako je razlika između nul-crtica 11,2 mm. Broj milimetara čitamo izravno na skali štapa l, a 0,2 mm pomoću nonija. Kad između krakova mjerke A i B stavimo predmet, na primjer, cijev kojoj želimo odrediti vanjski promjer, na štapu l i na noniju N pročitat ćemo koliko su oba kraka razmaknuta. Pomoću pomične mjerke na Slici 1.2.1. mogli smo izmjeriti duljinu s točnošću od 0,1 mm.

5/14

Međutim, noniji na različitim mjerkama imaju različiti broj dijelova. Općenito možemo reći da je točnost kojom možemo izmjeriti neku duljinu jednaka omjeru:

najmanji djelić glavne skale -------------------------------------

broj djelića nonija

Slika 1.2.3. Slika 1.2.4.

Unutrašnji otvor neke cijevi možemo izmjeriti tako da pročitamo razmak šiljaka C i D kojima smo cijev iznutra dodirnuli (Slika 1.2.3.). 1. Kako ćete odrediti debljinu stjenka d (Slika 1.2.4.) cjevčice? Koje veličine možete mjeriti? Svaku veličinu mjerite 10 puta, podatke upišite u tablicu poput one u vježbi 1.1. 2. Koje ćete veličine unositi u tablicu? Koliko će ona imati stupaca? Pomoću izraza (6) iz knjige odredite maksimalnu apsolutnu i maksimalnu relativnu pogrešku. Konačni rezultat za duljinu d izrazite u SI-jedinicama.

6/14

1.3. Mjerenje duljine mikrometarskim vijkom Pribor: Mikrometarski vijak, žica, vlas kose. Zadatak: Odredite debljinu vlasi vaše kose, površinu presjeka komada žice, apsolutnu i

maksimalnu relativnu pogrešku mjerenja. Uputa Mikrometarski vijak (Slika 1.3.1.) sastoji se od vijka V koji se okreće u matici M. Kod nekih se mikrometarskih vijaka pri jednom potpunom okretu bubnja vijak pomakne za 1 mm. Ta se milimetarska razdioba može pročitati na matici, a dijelovi okreta mogu se pročitati na bubnju B. Rub bubnja razdijeljen je na 10, 50, 100 ili neki drugi broj dijelova. Mikrometarski vijak prikazan na slici 1.3.1. ima bubanj razdijeljen na 50 dijelova, a potpuni njegov okret pomakne ga udesno za 0,5 mm.

Slika 1.3.1. Slika 1.3.2.

Znači da pomoću crtica na bubnju očitavamo stotinke milimetra, jer pri zakretu za 50 crtica bubanj pomaknemo za 0,5 mm (crtica dole). Mjerimo li npr. debljinu žice, treba žicu staviti između nakovnja N i vijka V te krajem vijka Č na kojem je narovašeni dio s čegrtaljkom pritisnuti uz nakovanj. Čegrtaljka služi kako ne bismo pretegli vijak (zvučni signal) i postoji mehanizam koji to ne dozvoljava. Debljinu žice pročitat ćemo pomoću skale i bubnja B. Na skali ćemo pročitati broj milimetara do točnosti 0,5 mm, a na bubnju stotinke milimetra, tj. broj koji se nalazi na bubnju nasuprot pravcu skale S. Pomoću bubnja možemo procijeniti i tisućinke milimetra. Na našoj slici 1.3.2. možemo pročitati 1 mm (jer je jedna crtica gore) i 0,39 mm, što je jednako 1,39 mm. Općenito možemo reći da je točnost kojom možemo izmjeriti neku duljinu pomoću mikrometarskog vijka jednako omjeru:

najmanji djelić glavne skale ------------------------------------

broj djelića bubnja

Uzmite vlas vaše kose i izmjerite joj debljinu. Mjerite 10 puta te odredite maksimalnu apsolutnu i maksimalnu relativnu pogrešku mjerenja. Odredite površinu presjeka komada žice tako da izmjerite mikrometarskim vijkom promjer žice, mjereći 10 puta. Nađite maksimalnu apsolutnu pogrešku mjerenja i pomoću nje, izraza za površinu

kruga ππ ⋅=⋅=4

22 drP i pomoću izraza (6) i (10) iz knjige izračunajte i napišite vrijednost

za P i relativnu pogrešku za P. Ne zaboravite mjerne podatke unositi u tablicu što ste je sami složili, kao što se vidi u prethodnim vježbama.

7/14

1.4. Određivanje mase vaganjem Pribor: Precizna vaga, kutija s utezima od 500 g do 0,01 g, menzura, list milimetarskog

papira. Zadatak: 1. Odredite vaganjem masu prazne menzure od 100 ml.

2. Odredite masu lista papira (oko 4 dm2) s mrežom milimetarske razdiobe. Izrežite papir tako da sadrži cijeli broj cm2.

Uputa Masu nekog tijela možemo odrediti vagom. Vagom uspoređujemo nepoznatu masu nekog tijela s poznatom masom utega koja je na njemu označena. Pomoću precizne vage (Slika 1.4.1) možemo izmjeriti masu tijela do stotog dijela grama.

Slika 1.4.1.

Prikazana vaga je dvostrana poluga s jednakim krakovima. Znači da će nepoznata masa mx biti jednaka masi mu onog utega koji će s njom na vagi uspostaviti ravnotežu. Pretpostavljamo da su krakovi k1 i k2 međusobno jednaki jer se ravnoteža uspostavlja na poluzi ukoliko su momenti sile na oba kraka vage jednaki:

21

21

21

kmkmkgmkgm

MM

ux

ux

⋅=⋅⋅⋅=⋅⋅

=

Dakle, mx = mu ako je k1 = k2

Pogrešku zbog nejednakih krakova vage možemo izbjeći važući pomoćnim tijelom mase mt, takozvanom tarom. Nepoznatu masu mx stavimo u lijevu zdjelicu vage i uravnotežimo je utezima mase mt. Onda je:

2t1x mm kk ⋅=⋅

Sad skinemo tijelo mase mx i stavimo na lijevu zdjelicu vage toliko utega ukupne mase mu da se ponovo uspostavi ravnoteža. Tada je:

21 kmkm tu ⋅=⋅

8/14

Iz tih dviju jednadžbi zaključujemo da je: 21 kmkm ux ⋅=⋅

dakle mx = mu

Tako smo izbjegli pogrešku koja bi se javila ako je 21 k k ≠ .

Pri uspostavljanju ravnoteže pri vaganju posao je jednostavan, no ipak se u postupku

treba pridržavati nekog reda da bi se taj posao odvijao što brže i da bi rezultat bio što bolji. Naročito je važan taj postupak pri vaganju na analitičkoj vagi na kojoj možemo izmjeriti masu do točnosti 0,0001 g i bez kojega ne možemo uspješno vaganje ni zamisliti.

Za vaganje na preciznoj vagi potrebni su nam utezi od 500 g, 200 g, 2 x 100 g, 50

g, 20 g, 2 x 10 g, 5 g, 2 g, 1 g, 0,5 g, 0,2 g, 2 x 100 mg, 2 x 20 mg i 2 x 10 mg. Utezi manji od 500 mg obično su u obliku pločica i treba ih hvatati pincetom. Obično su kompletirani u jednoj kutijici. Laboratorijska vaga ima svoje maksimalno opterećenje koje ne treba preći.

Postupci pri vaganju Stavimo vagu na stol u vodoravan položaj pomoću libele L. Libela se nalazi na postolju vage, a pomoću nožica (N1 i N2) možemo postolje dovesti u vodoravan položaj. Pomoću dugmeta D na prednjoj strani postolja vaga se može zakočiti. Okretom dugmeta odstranjujemo polugu vage i zdjelice iz ležaja. Vagu zakočimo pri svakom opterećivanju i rasterećivanju zdjelice. Otkočimo je samo kad je očitavamo. Prije svakog vaganja treba provjeriti je li vaga u ravnoteži, tj. poklapa li se donji kraj igle na poluzi s nul-crticom skale. Ako ne, treba pomicanjem vijaka (V1 i V2) na poluzi vage ili sitnih zrnaca tare dovesti vagu u ravnotežni položaj na skali S. Za vrijeme vaganja sjedimo ispred stola s vagom tako da ravno gledamo u njezinu sredinu. Utege stavimo s desne strane vage. Na lijevu zdjelicu vage stavimo tijelo mase mx koje želimo izvagati. Na desnu zdjelicu stavljamo redom po jedan uteg, počevši od najvećeg. Dokle god preteže desna strana, zamjenjujemo uteg sljedećim manjim. Kada prvi put prevagne lijeva strana, ostavimo taj uteg na vagi, pa dodajemo po redu na isti način utege koji su po masi jednaki posljednjem, odnosno manji od njega. Taj postupak treba nastaviti dok ne uspostavimo ravnotežu. Ravnoteža je postignuta kad se oba šiljka vage poklapaju. Kad smo uspostavili ravnotežu, zakočimo vagu i po redu skidamo utege, zapisujući veličinu mase svakog utega. Zbroj masa svih utega daje nam masu mx.

Prvi zadatak riješite tako da predmet izvažete najprije metodom tare kako bismo utvrdili jesu li kraci jednaki, a potom još četiri puta obično, kako je opisano u uvodu ove vježbe. Rezultate upišite u tablicu. Nađite srednju vrijednost mjerenja, maksimalnu apsolutnu i relativnu pogrešku.

Što je težina? Čime se mjeri? Prisjetite se izraza "Koliko si težak?", koji bi trebao biti vaš odgovor na takvo pitanje?

9/14

1.5. Određivanje gustoće čvrstog tijela Pribor: Precizna vaga, kutija s utezima, menzura od 250 cm3, tijelo nepravilna oblika,

komad milimetarskog papira. Zadatak: 1. Odredite gustoću nekog čvrstog tijela nepravilna oblika (npr. kamena).

2. Odredite debljinu lista milimetarskog papira iz vježbe 1.4. ako znamo da je gustoća papira 0,80 g/cm3. 3. Iz mjernih podataka odredite gustoće tijela. Nađite maksimalnu relativnu pogrešku za gustoću i pomoću nje maksimalnu apsolutnu pogrešku rezultata.

Uputa Kako odrediti gustoću zadanog tijela? Što je gustoća? Treba dakle odrediti masu i volumen tijela. Pomoću čega ćemo odrediti masu tijela (vidi vježbu 1.4.)? Volumen tijela možemo odrediti pomoću menzure, tj. staklene posude na kojoj su označeni volumeni pojedinih dijelova njezine šupljine.

Slika 1.5.1. Slika 1.5.2.

Kad u menzuru u kojoj je npr. voda uronimo tijelo, možemo volumen tijela odrediti mjereći volumen vode koji to tijelo istisne. Najprije odredimo razinu vode u menzuri prije nego tijelo uronimo, i zatim novu razinu vode nakon što smo tijelo uronili. Pri čitanju podataka visine razine vode treba paziti da doglednica bude u njezinoj ravnini (Slika 1.5.1.) da ne bi bilo paralakse i pazite da mjerite donji rub meniska, a ne tamo gdje tekućina kvasi rubove (Slika 1.5.2.). Odredite masu i volumen tijela pet puta. Svaki put kad tijelo izvadite iz vode treba ponovo odrediti razinu u menzuri. Zašto? U drugom zadatku provjerite rezultat mikrometarskim vijkom.

1. Kako možete učiniti da rezultat mjerenja vijkom bude bolji od neposrednog mjerenja jednog lista papira?

10/14

1.6. Određivanje gustoće tekućine pomoću vage i menzure Pribor: Precizna vaga, kutija s utezima, menzura od 100 cm3, oko 100 cm2 vode i 100 cm2

alkohola (ili neke druge tekućine), termometar. Zadatak: 1. Odredite gustoću vode.

2. Odredite gustoću alkohola (ili neke druge tekućine). 3. Pogreške.

Uputa Da bismo odredili gustoću tekućine, moramo za neku njezinu količinu odrediti masu i volumen. Budući da raspolažemo menzurom, možemo pomoću nje neposredno odrediti volumen (Slika 1.5.1.). Masu možemo odrediti vaganjem najprije prazne menzure m0, pa onda pune menzure m1. Masa tekućine m onda je:

10 mmm −=

U svakom zadatku ponovite mjerenja barem tri puta tako da svaki put uzmete drugu količinu

iste tekućine. Pomoću izraza za gustoću Vm=ρ odredite gustoću za svako mjerenje i zatim

nađite srednju vrijednost za ρ. Za koliki postotak odstupa dobivena srednja vrijednost za gustoću od vrijednosti koju nalazite u tablici 1.6.1. za određenu temperaturu?

Tablica 1.6.1. temperatura

(°C) gustoća vode

(kg/m³) +100 958,4 +80 971,8 +60 983,2 +40 992,2 +30 995,6502 +25 997,0479 +22 997,7735 +20 998,2071 +15 999,1026 +10 999,7026 +4 999,9720 0 999,8395

led na 0 916,8 −10 998,117 −20 993,547 −30 983,854

Vrijednosti ispod 0 °C se odnose na superhladnu vodu.

Slika 1.6.1.

11/14

1.7. Određivanje gustoće tekućina metodom U-cijevi

Pribor: U-cijev pričvršćena na stalku na kojem je prilijepljen list milimetarskog papira (ili otvoreni manometar na stalku sa skalom) prema slici 1.7.1, 100 cm3 obojane vode, 100 cm3 glicerina i 100 cm3 alkohola.

Zadatak: 1. Odredite gustoću glicerina i usporedite ju s tabličnom vrijednosti.

2. Odredite gustoću alkohola i usporedite ju s tabličnom vrijednosti. Uputa U-cijev može nam poslužiti za određivanje gustoće neke tekućine ako raspolažemo s još nekom drugom tekućinom poznate gustoće koja se s prvom ne miješa. Uzet ćemo najprije nešto od tekućine koja ima veću gustoću i uliti je u U-cijev. Razine će u oba kraka biti jednake (Slika 1.7.1.). Zašto? Kad u jedan krak cijevi nadolijemo polako tekućinu manje gustoće, razine više neće biti jednake (Slika 1.7.2.). Zašto?

Sl. 1.7.1. Sl. 1.7.2.

Budući da je stupac visine l1 tekućine manje gustoće ρ1 jednako težak kao stupac tekućine visine l2 veće gustoće ρ2, postojat će odnos:

1221 :: ρρ=ll Izvedite ga sami. Ako je, recimo ρ2 nepoznata gustoća, a ρ1 poznata, možemo pisati:

12

12 ρρ ⋅=

ll

i izračunati ρ2 kad izmjerimo l1 i l2. U prvom i drugom zadatku možemo kao tekućinu poznate gustoće uzeti vodu, koju obojimo s 2 kapi tinte, jer se ona ne miješa ni s alkoholom ni s glicerinom.

1. Koju ćete tekućinu najprije naliti rješavajući prvi zadatak, a koju rješavajući drugi? U svakom zadatku mjerite više puta tako da oduzmete ili dodate malo od jedne tekućine i na taj način promijenite l1 i l2. Za svako mjerenje odredite gustoću pomoću prethodnog izraza i nađite srednju vrijednost. Za koliki postotak odstupa iznos gustoće koji ste odredili od vrijednosti koju možete naći u tablicama?

12/14

1.8. Mjerenje kratkih vremenskih intervala stroboskopom

Pribor: Stroboskop s pukotinama, stolni ventilator, zaporni sat. Zadatak: 1. Odredite vrijeme ophoda ventilatora promatrajući jedno njegovo krilo.

2. Odredite vrijeme ophoda ventilatora promatrajući sva njegova krila. Uputa Vremenske intervale možemo određivati zapornom urom. Skala na njoj ima često naznačene i dijelove sekundi, npr. desetinke sekunde. To još ne znači da je jednostavno odrediti trajanje vrlo kratkotrajne pojave. Treba moći okom razabrati dobro tu pojavu i dovoljno brzo reagirati rukom, tj. pritiskom prsta odrediti na satu čas početka i kraja određenog vremenskog intervala. To je, na primjer, već za vremenski interval od 0,1 s nemoguće. Ako se radi o nekoj pojavi koja se pravilno ponavlja, kao što su periodička gibanja, onda je određivanje njegova trajanja olakšano. Ako je brzina gibanja takva da možemo sigurno brojiti pojave koje se ponavljaju, možemo odrediti vrijeme trajanja nekoliko, na primjer, deset takvih pojava. Dijeljenjem sa 10 dobivamo vrijeme trajanja jedne pojave. Odredite na taj način kod kuće pomoću sekundnog kazala vašeg ručnog sata vrijeme jednog okreta gramafonske ploče i rezultat usporedite s podatkom koji piše na ploči, odnosno na gramafonu. Kod još bržih pojava ne možemo više okom brojiti pojave. Pokušajte brojiti titraje batića kućnog električnog zvonca ili okrete stolnog ventilatora. U nekim takvim slučajevima može nam poslužiti stroboskop. Stroboskop je kružna ploča koja se može okretati oko osi kroz središte kruga, okomita je na njemu i ima na svojoj površini određeni broj simetrično raspoređenih pukotina. Na slici 1.8.1. prikazan je ručni stroboskop s 12 pukotina, polumjera 14 cm.

Slika 1.8.1. Slika 1.8.2.

Ručka mu je drvena, a ploča lesonitna pa ga nije teško izraditi. Osnovno korisno svojstvo stroboskopa je u tome što pomoću njega možemo prividno zaustaviti tijelo koje se periodično giba. Upotrijebimo najprije samo jednu pukotinu tako da sve druge prelijepimo neprozirnom ljepljivom trakom koja se može lako skinuti. Kroz tu pukotinu promatramo, na primjer, gramofonsku ploču koja se okreće. Okrećimo jednoliko ploču stroboskopa tako da ona učini potpun okret kad i ploča na gramofonu. Promatramo li ploču kroz tu pukotinu stroboskopa, ugleda ćemo je uvijek samo u času kad se ona nalazi u istom položaju, na primjer tekst na ploči bit će svaki puta uspravan. Ploča za nas prividno stoji. Što će se dogoditi kad stroboskopu otvorimo još jednu pukotinu koja je nasuprot prvoj? Kako sada treba okretati stroboskop da bismo prividno zaustavili ventilator? Uočimo da ćemo pri tome ploču vidjeti redom kroz obje pukotine. Da bismo ploču vidjeli opet u istom položaju, ne treba dakle žuriti kao prije, dovoljno je stroboskop okretati dva puta sporije.

13/14

1. Kako treba okretati stroboskop ako on ima 3, 4, 6, 12 jednako raspoređenih pukotina? Tako možemo brza periodična gibanja promatrati stroboskopom s više pukotina okrećući ga pri tome s manjom frekvencijom nego što je frekvencija gibanja koje promatramo. To mu je glavna prednost. Vrijeme jednog okreta stroboskopa možemo odrediti pomoću zapornog sata. 2. Koliko je vrijeme trajanja jednog perioda nekog periodičnog gibanja ako to gibanje možemo "zaustaviti" stroboskopom sa šest pukotina okrećući ga dva puta u sekundi? Za prekrivanje nepotrebnih pukotina stroboskopa dobro služi ljepljiva vrpca za električnu izolaciju. Pri promatranju pomoću stroboskopa ručku treba držati lijevom rukom. Ploču treba namjestiti ispred oka tako da ručka bude s donje strane i da kroz jednu od pukotina možemo promatrati pojavu koju želimo, na primjer, okretanje gramafonske ploče ili ventilatora. Stroboskop treba okretati kažiprstom desne ruke utaknutim u kružni otvor kraj osi ploče (sl.1.8.2). Za to vrijeme treba čvrsto držati držak da bi os stroboskopa bila uvijek u istom položaju. Mijenjanjem brzine okreta stroboskopa i broj pukotina na njemu, treba postići kao da je promatrano gibanje zaustavljeno. Kad smo to postigli, treba nastojati tom brzinom stroboskop jednoliko vrtjeti neko vrijeme da bismo mogli odrediti vrijeme jednog okreta stroboskopa, a pomoću njega i vrijeme jednog perioda promatranog gibanja. Kako ćemo odrediti vrijeme jednog okreta stroboskopa? Možemo to učiniti neposrednim mjerenjem zapornim satom ako je okretanje relativno sporo. Pri većim brzinama to bi bilo vrlo teško pa bi pogreške pri ukopčavanju i iskopčavanju sata veoma utjecale na rezultat mjerenja. Zato mjerimo vrijeme za 10 do 20, pa i više okreta, a rezultat podijelimo brojem okreta. Iz vremena okreta stroboskopa odredimo vrijeme perioda promatranog gibanja u ovisnosti o tome koliko smo pukotina na stroboskopu upotrijebili (vidi 2. pitanje). U prvom zadatku treba jedno krilo ventilatora oblijepiti vrpcom jarke boje. Pri mjerenju treba ga promatrati i "zaustaviti". Vrijeme njegova okreta vrijeme okreta čitavog ventilatora. U drugom zadatku treba promatrati ventilator kojemu se krila ne razlikuju. Zaustavimo ga. 3. Je li na taj način određeno vrijeme okreta stroboskopa koji ima jednak broj pukotina kao stroboskop u prvom zadatku jednako vremenu okreta stroboskopa iz prvog zadatka? Objasnite odgovor. Što je bolje, promatrati ventilator kao u prvom zadatku ili kao u drugom zadatku? Objasnite odgovor.

14/14

Stroboskop MA 3900, proizvođač Iskra

Upute za korištenje u vježbi 1.8. Određivanje kratkih vremenskih intervala stroboskopom. Skalu stroboskopa namjestite na 0. Prekidače namjestite tako da pokazuju na INTERNO, područje 200 do 2000 okretaja/min. Uključite stroboskop na gradsku mrežu 220V. Uključite ventilator na gradsku mrežu 220V. Lampu stroboskopa stavite ispred ventilatora, pazite da ne udarite ventilator. Prekidač OMREŽJE prebacite na VKLOP. Čuti ćete zvuk iz stroboskopa i vidjeti bljeskanje lampe u jednakim vremenskim periodima. Pomaknuvši skalu na višu vrijednost ubrzavati će se zvuk i bljeskanje. Trebate ugoditi skalu tako da vidite samo jedan bijeli krak ventilatora kako stoji. Uočiti ćete ovu pojavu na više mjesta kako povećavate skalu. Točno mjerenje je ono najviše. Pozor: samo se čini da ventilator stoji pa pazite da vas ne udari. Zadatak: Naći broj okretaja ventilatora, očitavajući sa skale stroboskopa. Trebate usporediti ovaj rezultat s rezultatom dobivenim ručnim stroboskopom (u min-1).