Μέτρηση δύναμης ανάκρουσης μετά από πλάγια κρούση υπό μεταβλητή γωνία

PDF
Published: Feb 25, 2020
DOI: https://doi.org/10.12681/osj.22404
Keywords:
Κρούση υπό γωνία ελαστική σφαίρα ανάκρουση σωματιδίου ιππέας αεροτροχιά tracker δυναμόμετρο
Άγγελος Κονταρίνης
Πειραματικό Λύκειο Πανεπιστημίου Πατρών
Κωνσταντίνος Γούδας
Πειραματικό Λύκειο Πανεπιστημίου Πατρών
Μελίνα Καλλιντέρη
Πειραματικό Λύκειο Πανεπιστημίου Πατρών
Καλλίνικος Κυριακουλόπουλος
Πειραματικό Λύκειο Πανεπιστημίου Πατρών
Δάφνη Μανωλάκου
Πειραματικό Λύκειο Πανεπιστημίου Πατρών
Λεωνίδας Παπαδόπουλος
Πειραματικό Λύκειο Πανεπιστημίου Πατρών
Ιωάννης Χιωτέλλης
Πειραματικό Λύκειο Πανεπιστημίου Πατρών
Γεώργιος Φύττας
Πειραματικό Λύκειο Πανεπιστημίου Πατρών
Abstract
Το αντικείμενο μελέτης της παρούσας εργασίας είναι η μέτρηση της δύναμης F που ασκείται σε σώμα όταν προσπίπτει σε αυτό ελαστική σφαίρα υπό γωνία. Η σφαίρα προσπίπτει υπό γωνία θ1 και ανακλάται υπό γωνία θ2. Κατά την επαφή με το σώμα ασκείται πάνω στη σφαίρα δύναμη F, οπότε λόγω δράσης αντίδρασης ασκείται ίσου μέτρου και αντίθετης φοράς δύναμη στο σώμα. Τη δύναμη αυτή μπορούμε να την μετρήσουμε με προσαρμοσμένο δυναμόμετρο στην άκρη του σώματος. Για να εξαλείψουμε τις τριβές λόγω επαφής του σώματος με την επιφάνεια κίνησης χρησιμοποιήσαμε ιππέα που κινείται σε αεροτροχιά. Η κίνηση τόσο της σφαίρας, όσο και του ιππέα καταγράφονται από αισθητήρες κίνησης (tracker) και αναλύονται με αντίστοιχο λογισμικό. Η δύναμη F μετριέται από προσαρμοσμένο δυναμόμετρο στην άκρη του ιππέα. Οι ταχύτητες την ελαστικής σφαίρας και του ιππέα υπολογίζονται άμεσα από τα λογισμικά Vernier και VideoPhysics. Τα αναμενόμενα αποτελέσματά μας είναι μια αρμονική χρονική εξάρτηση της δύναμης με ενδιαφέρουσες περιπτώσεις την πρόσπτωση υπό μηδενική γωνία και υπό γωνία 90ο.
Article Details
  • Section
  • Greece
Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution licence that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.

Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g. post it to a repository), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.

Authors are permitted and encouraged to post their work online prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).

Downloads
Download data is not yet available.
References
Cross, R. (2010), Enhancing the bounce of a ball. The Physics Teacher, 48(7), 450-452
Cross, R. (2010). Impact of a ball on a surface with tangential compliance. American Journal of Physics, 78(7), 716-720.
H. Brody, R. Cross, and C. Lindsey, The Physics and Technology of Tennis Racquet Tech, Solana Beach, 2002, pp. 348–357.
H. Kuninaka and H. Hayakawa, “Anomalous behavior of the coefficient of normal restitution in oblique impact,” Phys. Rev Lett. 93, 154301-1–4 2004.
M. Y. Louge and M. E. Adams, “Anomalous behavior of normal kinematic restitution in the oblique impacts of a hard sphere on an elastoplastic plate,” Phys. Rev. E 65, 021303-1–6 2002.
R. Cross, “Grip-slip behavior of a bouncing ball,” Am. J. Phys. 70, 1093–1102 2002.
R. Cross, “Measurements of the horizontal coefficient of restitution for a superball and a tennis ball,” Am. J. Phys. 70, 482–489 2002.
Most read articles by the same author(s)