Page 1

LabQuest

Navn ____________________________________ Dato __________________

30 Løftestænger En løftestang er en simpel maskine, som anvendes til at gøre arbejdet lettere. Den består af en lang, stiv stang med en støtte, som gør det muligt for den at vippe. Det punkt hvor stangen vipper er omdrejningspunktet. Der er tre klasser af løftestange, første, andet og tredje. I dette eksperiment skal du undersøge førsteklasses løftestange. Brækjern og saks er eksempler på førsteklasses håndtag. En løftestang kan hjælpe dig med at flytte et objekt ved at øge styrken du udøver. Den mekaniske fordel (MA) er en værdi, der fortæller antallet af gange, en maskine øger en påført kraft. Du skal bruge en Force-sensor til at måle modstandkraft og effektkraft (i newton). Du vil derefter bruge disse oplysninger til at beregne den mekaniske fordel af hver løftestang.

MÅL I dette eksperiment, vil du     

Måle kraft. Beregne den faktiske mekanisk fordel (AMA). Beregne den ideelle mekaniske fordel (IMA). Beregne den procentvise forskel. Udarbejde konklusioner om løftestange.

MATERIALER LabQuest LabQuest App Vernier Force Sensor 500 g masse

Snor med løkke meter stang omdrejningspunkt

-R l n a g e D u a F o rc eS n e s o r

Figur 1

PROCEDURE 1. Indstil Force Sensoren til 10 N. Tilslut Force Sensoren til LabQuest. Vælg Ny fra Fil-menuen.

www.skolebutik.dk


Navn ____________________________________ Dato __________________

LabQuest

30 Hvis du har en ældre sensor, der ikke har auto-ID, skal du manuelt oprette sensoren. 2. Nulstil Force Sensoren med sin krog pegende nedad. a. Hold Force Sensor i en lodret position med sin krog pegende nedad. Sørg for, at krogen og snoren ikke at røre noget. a. Når aflæsningen på skærmen stabiliseres vælg Zero fra sensor menuen. Når processen er afsluttet, bør aflæsninger for sensoren være tæt på nul. 3. For at måle modstandskraft (F r) for forsøg 1, 2 og 3, hæng den masse der vil blive brugt som modstand for Force Sensoren. Efter læsningen er stabil, noteres denne styrke i modstandsbevægelsen for forsøg 1, 2 og 3. 4. Nulstil Force Sensoren med sin krog pegende opad. a. Hold Force Sensor i en lodret position med sin krog pegende opad. Sørg for, at krogen og snoren ikke at røre noget. a. Når aflæsningen på skærmen stabiliseres vælg Zero fra sensor menuen. Når processen er afsluttet bør aflæsningerne fra sensoren være tæt på nul. 5. Placer et omdrejningspunkt i nærheden af kanten af dit skrivebord. Balancer midten af din meter pind på omdrejningspunktet som vist i figur 1. 6. Placer midten af massen der optræder som din modstand kraft på 90 cm linjen (D r = 40 cm). 7. Fastgør løkken af snoren til krogen på din Sensor. Bind snoren på din målepind ved 10 cm linjen (D e = 40 cm) som vist i figur 1. Med omdrejningspunktet mellem kraften og den modstand er det en førsteklasses løftestang. Træk ned med Force Sensoren indtil målepinden er afbalanceret. Nedskriv den nødvendige kraft til at balancer målepinden. Dette er din indsats kraft (F e). 8. Placer midten af massen der fungerer som modstand kraft på 70 cm linjen (D r = 20 cm). Placeringen af indsats styrke (Force Sensor) bør ikke ændres. Gentag Trin 7. 9. Nu flyttes midten af resistenskraft til 60 cm line (D r = 10 cm). Placeringen af Force Sensor bør ikke ændres. Gentag Trin 7.

DATA forsøg

Modstand afstand (Cm)

1

40

www.skolebutik.dk

Modstand kraft N.

Indsats afstand (Cm) 40

Indsats kraft N.


Navn ____________________________________ Dato __________________

LabQuest

30 2

20

40

3

10

40

Behandling af oplysningerne 1. Beregn den faktiske mekaniske fordel for hver af dine tre forsøg ved hjælp af formlen AMA = F r / F e hvor AMA = faktisk mekanisk fordel, F r = Modstand kraft, og F e = indsats kraft. Optag resultaterne i tabellen, der følger Spørgsmål 3. 2. Ideel mekanisk fordel bestemmes ved formlen IMA = D e / D r hvor IMA = ideal mekanisk fordel, D e = Indsats afstand, og D r = modstand afstand. Beregn den ideelle mekaniske fordel af de instrumenter, du har testet. Optag resultaterne i tabellen, der følger Spørgsmål 3.

3. Beregn procent forskellen mellem IMA og AMA for hvert af dine forsøg ved hjælp af formlen % Forskel = »100 Registrere resultaterne i nedenstående tabel. Forsøg

AMA

IMA

Procent forskel

1 2 3

4. Hvad skete der med den mekaniske fordel når du forkortede dens modstandsafstand?

www.skolebutik.dk


Navn ____________________________________ Dato __________________

LabQuest

30 5. Hvordan påvirkede det at flytte modstandkraften tættere på omdrejningspunktet indsatsen?

6. Hvad var de mekaniske fordele af den første løftestang du prøvede? Hvorfor skulle en løftestang som denne anvendes?

7. Er dine værdier for procent forskelen mellem IMA og AMA store eller små?

8. Beskriv nogle faktorer, der kan bidrage til forskellen mellem IMA og AMA i dette eksperiment.

UDVIDELSE 1. Design og udføre et eksperiment for at teste andenrangs og tredje løftestænger. Medtag en datatabel, beregninger og konklusioner. Middle School Science med Vernier

www.skolebutik.dk

30 -

30 Førsteklasses løftestænger  

30 Førsteklasses løftestænger

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you