Millikan-kísérlet − Ismeretlen tömegű olajcsepp esete másolata

Szerző:Éder Ottó, Melinda Banko, Éder Ottó, Istvan Muskovits

Feladatod az olajcsepp sebességének megmérése elektromos térben és anélkül is, majd eredményeid alapján a csepp sugarának és töltésének kiszámítása.

1. feladat

A képernyő bal oldalán az olajcseppek megfigyelésére szolgáló mikroszkóp látóterét figyelheted meg. Indítsd el a szimulációt a vezérlőpanelen található Toolbar Image 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?

4. feladat

Add meg az erők nagyságát! a) Hogyan számíthatjuk ki az olajcseppre ható gravitációs erő nagyságát? 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!

6. feladat

Végezz méréseket és számításokat a Felhasználói leírásban ismertetett módon!