Lejtőn legördülő golyó

Szerző:geomatech_sandor_csanyi, Istvan Muskovits

A lejtőn lecsúszó test mozgását már megvizsgáltuk, most helyezzünk egy homogén tömegeloszlású golyót a lejtőre, és nézzük meg, mi történhet vele!

Mit látunk az interaktív alkalmazáson?

A panel alján látható, hogy a golyó megcsúszik-e („Csúszik"), vagy tisztán gördül („Gördül"). A rajzlapon látható a szürke színnel ábrázolt lejtő, rajta a fekete kör a golyó. A fehér pontok az oldalán és a megrajzolt szaggatott sugár a forgást teszik láthatóvá. A golyóra ható három erő is látható vektorokként: a nehézségi erő (F_g), a nyomóerő (F_ny) és a tapadási/csúszási súrlódási erő (F_t/F_s). Az animáció során lassítva láthatjuk, amint a golyó legurul.

1. LEJTŐN LEGÖRDÜLŐ TEST MOZGÁSA

1.1. feladat

Növeld a lejtő hajlásszögét! Legyen a tapadási együttható 0,5! Mekkora szögnél csúszik meg a lejtőre helyezett golyó?

1.2. feladat

Vedd vissza a hajlásszöget 10, 20, 30 fokosra! Vizsgáld meg a golyó mozgását! Mennyi időre van szükség ahhoz, hogy a golyó egy fordulatot megtegyen? A berajzolt sugár segít.

1.3. feladat

Ellenőrizd a mérési adatokat, hogy megfelelnek-e a

képletnek! Itt β a szöggyorsulás, amely a lineáris gyorsulás és a gömb sugarának hányadosa.

1.4. feladat

Növeld meg a gömb sugarát 10 cm-esre! Mennyi idő kellett a teljes fordulat megtételéhez?

1.5. feladat

Változik-e az egy fordulatnyi legördüléshez szükséges idő, ha a gömb sűrűségét megnöveled a kétszeresére?

1.6. feladat

Változik-e az egy fordulatnyi legördüléshez szükséges idő, ha a tapadási együtthatót megnöveled a kétszeresére?

1.7. feladat

Változik-e az egy fordulatnyi legördüléshez szükséges idő, ha a tapadási súrlódási együtthatót 0,1-re állítod?

2. ENERGETIKAI VIZSGÁLAT

2.1. feladat

Vizsgáljuk energetikailag a test mozgását! Kattints az „Energetika” feliratú gombra! Melyik tényezők változtatásával befolyásolható a lejtőn legördülő test energiája?