everything maths and science - C2B2A

everything maths and science - C2B2A everything maths and science - C2B2A

03.05.2013 Views

oorkom (of “kanselleer” wrywing) en die ander 50 N sal gebruik word om die blok te beweeg (te versnel). ruwe tafel blok toegepaste krag Wat dink jy sal gebeur as ons harder stoot, kom ons veronderstel 300 N? Wat dink jy sal gebeur as die massa van die blok meer was, veronderstel 20 kg, of wat sou gebeur as dit minder was? Kom ons ondersoek hoe die beweging van ’n voorwerp deur sy massa en krag beinvloed word. Formele eksperiment: Newton se tweede wet van beweging. Doel: Om die verband tussen die versnelling van voorwerpe en die toepassing van ’n konstante resultante krag te ondersoek. Metode: 1. ’n Konstante krag van 20 N, wat ’n hoek van 60 ◦ met die horisontaal vorm, word op ’n dinamiese trollie toegepas. 2. Tikkerlint wat aan die trollie vasgemaak is beweeg deur ’n tydtikkermeter met ’n frekwensie van 20 Hz as die trollie op ’n wrywinglose oppervlak beweeg. 3. Die bogenoemde prosedure word 4 keer herhaal deur elke keer dieselfde krag te gebruik, maar die massa van die trollie as volg te verander: • Geval 1: 6,25 kg • Geval 2: 3,57 kg • Geval 3: 2,27 kg • Geval 4: 1,67 kg 4. Dele van die 4 tikkerlinte wat gelewer is word hieronder gewys. Die linte is gemerk A, B, C, D ens. A is die eerste kol, B die tweede en so aan. Die afstand tussen elke kol word aangedui. Hoofstuk 2. Newton se wette 60 ◦ 81

Lint 1 A B C D E F G 5mm 9mm 13mm 17mm 21mm 25mm Lint 2 AB C D E F G 3mm 10mm 17mm 24mm 31mm 38mm Lint 3 AB C D E F G 2mm13mm 24mm 35mm 46mm 57mm Lint 4 A B C D E F G 9mm 24mm 39mm 54mm 69mm 84mm Linte is nie volgens skaal geteken nie. Instruksies: 1. Gebruik elke lint om die oombliklike snelheid (in m·s −1 ) van die trollie by punt B en F te bereken (onthou om eers alle afstande na m te herlei!). Gebruik hierdie snelhede om die trollie se versnelling in elke geval te bereken. 2. Tabuleer die massa en die waarde van die ooreenstemmende versnelling soos dit in elke geval bereken is. Verseker dat elke kolom en ry in jou tabel behoorlik benoem is. 3. Teken ’n grafiek van versnelling teenoor massa met ’n skaal van 1 cm = 1 m·s −2 op die y-as en 1 cm = 1 kg op die x-as. 4. Gebruik jou grafiek om die versnelling van die trollie te bepaal as die massa 5 kg is. 5. Skryf nou ’n gevolgtrekking vir die eksperiment. Jy sal uit die ondersoek hierbo agterkom dat hoe swaarder die trollie is, hoe stadiger dit beweeg wanneer die krag konstant is. Die versnelling is omgekeerd eweredig tot die massa. In wiskundige terme: a ∝ 1 m In ’n soortgelyke ondersoek waar die massa konstant gehou word, maar die toegepaste krag verander, sal jy vind dat hoe groter die krag is, hoe vinniger beweeg die voorwerp. Die versnelling van die trollie is dus direk eweredig tot die resultante krag. In wiskundige terme: a ∝ F. As ons die bostaande vergelykings herrangskik kry ons ∝ F m of F = ma. Onthou dat beide krag en versnelling vektorhoeveelhede is. Die versnelling is in dieselfde rigting as die krag wat toegepas word. As veelvuldige kragte gelyk op ’n 82 2.3. Newton se wette

Lint 1<br />

A B C D E F G<br />

5mm 9mm 13mm 17mm 21mm 25mm<br />

Lint 2<br />

AB C D E F G<br />

3mm 10mm 17mm 24mm 31mm 38mm<br />

Lint 3<br />

AB C D E F G<br />

2mm13mm 24mm 35mm 46mm 57mm<br />

Lint 4<br />

A B C D E F G<br />

9mm 24mm 39mm 54mm 69mm 84mm<br />

Linte is nie volgens skaal geteken nie.<br />

Instruksies:<br />

1. Gebruik elke lint om die oombliklike snelheid (in m·s −1 ) van die trollie by punt<br />

B en F te bereken (onthou om eers alle afst<strong>and</strong>e na m te herlei!). Gebruik hierdie<br />

snelhede om die trollie se versnelling in elke geval te bereken.<br />

2. Tabuleer die massa en die waarde van die ooreenstemmende versnelling soos<br />

dit in elke geval bereken is. Verseker dat elke kolom en ry in jou tabel behoorlik<br />

benoem is.<br />

3. Teken ’n grafiek van versnelling teenoor massa met ’n skaal van 1 cm = 1 m·s −2<br />

op die y-as en 1 cm = 1 kg op die x-as.<br />

4. Gebruik jou grafiek om die versnelling van die trollie te bepaal as die massa 5 kg<br />

is.<br />

5. Skryf nou ’n gevolgtrekking vir die eksperiment.<br />

Jy sal uit die ondersoek hierbo agterkom dat hoe swaarder die trollie is, hoe stadiger<br />

dit beweeg wanneer die krag konstant is. Die versnelling is omgekeerd eweredig tot<br />

die massa. In wiskundige terme: a ∝ 1<br />

m<br />

In ’n soortgelyke ondersoek waar die massa konstant gehou word, maar die toegepaste<br />

krag ver<strong>and</strong>er, sal jy vind dat hoe groter die krag is, hoe vinniger beweeg die voorwerp.<br />

Die versnelling van die trollie is dus direk eweredig tot die resultante krag. In<br />

wiskundige terme: a ∝ F.<br />

As ons die bosta<strong>and</strong>e vergelykings herrangskik kry ons ∝ F<br />

m of F = ma.<br />

Onthou dat beide krag en versnelling vektorhoeveelhede is. Die versnelling is in<br />

dieselfde rigting as die krag wat toegepas word. As veelvuldige kragte gelyk op ’n<br />

82 2.3. Newton se wette

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!