Určete závislost potenciální energie pružiny na jejím prodloužení.
Poznámky k postupu:
K dataloggeru připojíme detektor pohybu a siloměr. Pružinu upevníme ke stolu (zaháčíme ji za stativovou tyč stojanu) a položíme ji na stolní desku. Pomocí siloměru ji budeme zvolna napínat (přibližně na dvojnásobnou délku). Současně budeme detektorem pohybu měřit posunutí ruky, ve které při napínání pružiny držíme siloměr. Nastavíme siloměr a pružinu tak, aby byla pružina lehce napjatá (minimální silou), vynulujeme siloměr i měření polohy a provedeme sběr dat.
V dataloggeru nastavíme graf závislosti síly na prodloužení. (Nabídka Graf, Nastavení grafu, Hodnoty na ose x - změníme "čas" na "poloha").
Grafem proložíme lineární funkci. (Mohli bychom použít i přímou úměrnost, ale při špatně nastavených nulových hodnotách by byl výsledek nepřesný. Nabídka Analýza, Fitovat křivku, zaškrtneme "Síla", vybereme "Lineární funkce". Tuhost pružiny určíme jako směrnici přímky - najdeme ji jako hodnotu koeficientu m.)
Data uložíme a např. pomocí flash disku přeneseme do počítače a spustíme v programu LoggerPro.
V levé části okna se objeví tabulka s naměřenými daty a v pravé okno s grafy připravenými v dataloggeru. Horní graf obsahuje závislost síly na prodloužení pružiny a dolní graf upravíme tak, aby udával závislost potenciální energie na prodloužení. K tomu potřebujeme přidat do tabulky další dopočítaný sloupec. (Nabídka Data -> Nový dopočítávaný sloupec. Pro sloupec vložíme Název Energie, Značku E a Jednotku J. Vzorec pro výpočet vložíme do pole Výraz
0.5*xxx*"Poloha"^2
kde na místo xxx vložíme tuhost pružiny (číslo m) kterou odečteme z prvního grafu.) Provedeme kosmetické úpravy jako je pojmenování grafů, označení os a jednotek, případně barevnou úpravu a hotové grafy nakopírujeme do pracovního listu.
Pracovní list exportujte do formátu pdf, pojmenujte svým příjmením (prijmeni-tuhost-pruziny.pdf) a pošlete jako splněný úkol mailem.