Millikan-kísérlet a viszkozitás figyelembevételével másolata
Feladatod az olajcseppek sebességének megmérése elektromos térben és anélkül, majd eredményeid alapján a cseppek töltésének kiszámítása (figyelembe véve a légellenállási állandó hőmérséklettől való függését).
1. feladat
A képernyő bal oldalán az olajcseppek megfigyelésére szolgáló mikroszkóp látóterét figyelheted meg. Indítsd el a szimulációt a vezérlőpanelen található gombbal!
a) Mit tapasztalsz?
b) A mikroszkóp lencséjén egy skála található, melynek segítségével megmérhető a csepp sebessége. Hogyan?
2. feladat
A megfelelő jelölőnégyzetet kiválasztva (Erőösszetétel) a mikroszkóp látóterének helyén megjelenik a kísérleti összeállítás rajza. Azonosítsd az olajcseppre ható erőket! a) Mit jelöl a sárga nyíl (? b) Mit jelöl a lila nyíl ()? Milyen irányú? c) A feszültséget bekapcsolva (válaszd a megfelelő jelölőnégyzetet) a vektorábrán megjelenik egy piros nyíl is (. Mit jelöl a piros nyíl? d) Mit mondhatunk a cseppre ható erőkről, és hogyan mozog az olajcsepp a rá ható erők hatására?
3. feladat
Indítsd újra a szimulációt a Szimuláció újraindítása gomb megnyomásával és kapcsold ki a feszültséget a megfelelő jelölőnégyzet segítségével!
(Ha változtattál a feszültség értékén a csúszka segítségével, állítsd az értékét -210 V-ra a kikapcsolás előtt!)
Indítsd el a szimulációt a gombbal!
a) Kapcsold be a feszültséget és figyeld meg, mi történik! Magyarázd meg a látottakat!
b) Mit kell tenned, ha lejátszáskor szeretnéd megfordítani az olajcsepp mozgását?
c) Hogy tudod az olajcsepp mozgását felgyorsítani?
d) Próbáld ki, meg tudod-e állítani az olajcsepp mozgását!
4. feladat
Add meg az erők nagyságát! a) Hogyan számíthatjuk ki az olajcseppre ható gravitációs erő nagyságát a csepp R sugarának és ρo sűrűségének ismeretében, ha a cseppet gömb alakúnak tekintjük? b) Hogyan számíthatjuk ki az olajcseppre ható felhajtóerő nagyságát? c) Hogyan számíthatjuk ki az nagyságát? d) Mit tanultál a közegellenállási erőről? Hogyan számíthatjuk ki az nagyságát? e) Hogyan számíthatjuk ki az nagyságát?
5. feladat
Írd fel a megfelelő összefüggéseket! a) U = 0 esetben a csepp egyenletes v1 sebességgel süllyedésekor mit mondhatunk a cseppre ható erőkről? Helyettesítsd be az erőkre felírt összefüggéseket! b) Az előző összefüggés alapján add meg a csepp sugarát sebességének és sűrűségének ismeretében! c) U ≠ 0 esetben a csepp egyenletes v2 sebességgel emelkedésekor mit mondhatunk a cseppre ható erőkről? Helyettesítsd be az erőkre felírt összefüggéseket! d) Add meg ezek alapján a csepp töltését!