TANULÓI KÍSÉRLET (2 * 30 perc) A kísérlet, mérés megnevezése, célkitűzései : A mérés: A mérés során tervszerűen a természet jelenségiről szerzünk ismereteket. amelyek valamely fizikai, kémiai, csillagászati, statisztikai, stb. mennyiség nagyságának, arányának, stb. jellemzésére alkalmasak. A mérés a az emberi tevékenységek - kutatás, a termelés, az üzemeltetés, az elosztás - nélkülözhetetlen eleme. A mérés célja az adott mennyiséget jellemző mérőszám meghatározása, melyhez megfelelő mérőeszköz megválasztása szükséges. A mérésnél előzetesen egyeztetni kell a számérték kifejezéséhez alapul vett mértékegységet. fizikai mennyiség = mérőszám mértékegység m = 5 kg A mérés pontossága sok mindentől függ, alapvetőn az alábbiaktól: a mérőeszköz adott hibájától a leolvasás pontatlanságától a számolásból adódó hibáktól Az alábbi táblázatban az alapvető mennyiségek és az SI-mértékegységük találhatóak: mennyiség (jele) SI-mértékegység mérőeszköz hosszúság (l) 1 m vonalzó, papírszalag térfogat (V) 1 m 3 mérőhenger, főzőpohár szög (α ) 1 0 szögmérő idő (t) 1s óra tömeg (m) 1 kg mérleg erő (F) 1N rugós erőmérő 1. oldal / 13
feszültég 1 V feszültségmérő (VAmérő) ármerősség 1A áramerősségmérő (VAmérő) hőmérséklet 1 0 C vagy 1 K hőmérő A méréseknél FONTOS, hogy mindig legalább kétszer kell mérni, s a mért értékek átlagával kell számolni! Mi a mai mérésnél csak egyszer mérünk, mert a cél az, hogy a mérés módszereit elsajátítsuk. A vizsgálat célja: A legalapvetőbb fizikai mértékegységek mérésének megismerése. A legalapvetőbb mérőeszközök megismerése. Az analóg és a digitális mérőeszközök közötti különbségek megismerése. Eszközszükséglet: 1 db nagy tálca, 1 db Mikola-cső, 1 db vonalzó (20 cm-es), 1 db papírmérőszalag (1mes), 2 db 0,05 kg tömeg, 1 db A4 méretű lap, 1 db ceruza, 1 db 10ml -es mérőhenger, 1 db 100ml-es főzőpohár, 1 db vizes flaska, 1 db műanyag szögmérő, 1 db analóg hőmérő, 1 db digtális hőmérő, 1 db stopperóra, 1 db mutatós fali óra, 1 db rugós erőmérő, 1 db digitális mérleg, 2 db 8cm*8cm szűrőpapír, 1 db analóg mérleg + súlysorozat, NaCl-kristály (edényben feliratozva) + 1 db fém vegyszerkanál, 1 db analóg VA-mérő, 1 db digitális muliméter, 2 db vezeték, 2 db krokodilcsipesz, 1 db 4,5V-os elem 2. oldal / 13
Eszközismertető, kísérletismertető: A mérés során megmérjük az egyes mennyiségeket az alapvető mérési eljárásokkal és eszközökkel, azaz a következő méréseket fogjuk elvégezni: hosszúságmérés, térfogatmérés, szögmérés, időmérés, erőmérés, tömegmérés, feszültségmérés, hőmérsékletmérés A mérés, kísérlet, megfigyelés menete: A mérések elvégzése után a mérési eredményeket rögzítsd az adott táblázatban!a mérőszám mellé azt a mértékegységet írd, amelyik a mérőeszközről leolvasható! Az alábbi feladathoz KÉRD A TANÁROD segítségét! 1. feladat: Hosszúságmérés MÉRD MEG a fémtálca hosszát és szélességét a VONALZÓVAL,majd a PAPÍR MÉRŐSZALAGGAL! a tálca vonalzóval mért érték papír mérőszalaggal mért érték hosszúsága szélessége 2. feladat: Térfogatmérés MÉRJ KI 50 ml desztillált vizet MÉRŐHENGERREL! A folyadék felszíne homorú lesz, a felszín legalacsonyabb pontja érje el a kívánt mennyiséget mutató vonalat! 3. oldal / 13
ÖNTSD ÁT ezt a FŐZŐPOHÁRBA! Nézd meg, hogy valójában 50 ml-t mértél-e ki az előbb! FIGYELEM! A gyakorlat során használt üvegedények törékenyek, ezáltal balesetveszélyesek! 3. feladat: Szögmérés 3.A MÉRD MEG SZÖGMÉRŐVEL az A4 méretű papír két egymás mellett lévő oldalaáltal bezárt szöget! A szög értéke: 3.B RAJZOLJ vonalzóval az A4 méretű papírra két egymást metsző egyenest! MÉRD MEG SZÖGMÉRŐVEL az általad az A4 papírra rajzolt két egymást metsző egyenes által bezárt szöget! A szög értéke: 4. oldal / 13
3.C NÉZD MEG a Mikola-cső alján lévő szögmérőt! Segítségével állíts be 20 0, 30 0, 60 0 -os lejtőt! 4. feladat: Időmérés 4.A MÉRD MEG a STOPPERÓRÁVAL, hogy a MUTATÓS ÓRÁN a másodpercmutató a 30 másodpercnek megfelelő utat valójában 30 másodperc alatt teszi-e meg! Válasz: 4.B MÉRD MEG STOPPERÓRÁVAL, hogy a Mikola-csőben 20 0 hajlásszög esetén a buborék mennyi idő alatt teszi meg az utat! Ismételd meg a mérést még kétszer, majd add meg a mérések átlagát! mérés idő 1. mérés 2. mérés 3. mérés átlag: 5. oldal / 13
5. feladat: Erőmérés MÉRD MEG RUGÓS ERŐMÉRŐVEL 1 db, majd 2 db tömeg esetén a súlyerőt! 1 db tömeg esetén 2 db tömeg setén súlyerő 6. feladat: Tömegmérés 6.A MÉRJ KI analóg ANALITIKAI MÉRLEGEN 1,5 g NaCl-t! Lépései: A mérleg két karját egyensúlyozd ki a tömegsorozatban lévő tömegek segítségével! EZT A TANÁROD VÉGZI! Tegyél a mérleg egyik oldalára 1,5 g tömeget a tömegsorozatból csipesszel! Hajtogasd meg a szűrőpapírt az alábbi módon! 6. oldal / 13
Tegyél meghajtott szűrőpapírt a mérleg egyik oldalára, majd fémkanállal rakj rá NaCl-t fokozatosan! Közben nézd, hogy kiegyenlítődik-e a mérleg két karja! 6.B MÉRJ KI DIGITÁLIS MÉRLEGEN 1,5 g NaCl-t! Lépései: 1. Kapcsold be a mérleget ON/OFF gombbal! 2. Tedd rá az összehajtogatott szűrőpapírt (ez védi a mérleget a szennyeződéstől)), várd meg, míg megmutatja annak tömegét! Most nyomd meg a TARE gombot, ezzel lenullázod a mérleget! 3. Tedd rá fémkanállal a NaCl-kristályt, majd olvasd le a tömegét! 7. oldal / 13
6.C ELLENŐRIZD LE a digitális mérlegen, hogy az analóg mérlegen kimért NaCl tömege tényleg 1,5 g! Válasz: 7. feladat: Feszültségmérés: 7.A MÉRD MEG analóg VA-MÉRŐVEL a 4,5V elem pólusai közötti feszültséget! Lépései, a mérőműszer használatánál fontos tudnivaló: Krokodilcsipesszel kapcsolj az elem két kivezetéséhez egy-egy vezetéket! Dugd az egyik vezetéket a V-A pontba! A műszeren lévő patkó alakú vezeték a feszültskála felöl legyen bedugva!!! Dugd a másik vezetéket az egyik feszültséghatárt jelölő pontba! FIGYELEM! A mérést mindig a legnagyobb méréshatáron kezd, s majd utána csökkentsd, mert a túláram/túlfeszültség a mérőműszert tönkreteszi!!! A különböző méréshatárokon eltérő pontossággal olvashatjuk le az értékeket! méréshatár feszültség 7.B MÉRD MEG DIGITÁLIS MULTIMÉTERREL a 4,5V elem pólusai közötti feszültséget! Lépései, a mérőműszer használatánál fontos tudnivaló: Dugd a fekete mérőzsinórt a COM-pontra! Dugd a piros mérőzsinórt a mérendő fizikai mennyiség mértékegységét jelölő pontba ( mavω-pontra vagy 10A pontra)! FIGYELEM! A mérést mindig a legnagyobb méréshatáron kezd, s majd utána csökkentsd, mert a túláram/túlfeszültség a mérőműszert tönkreteszi!!! Ha a mérés előtt már egy o-tól különböző érték jelenik meg, akkor a HOLD gombot nyomd meg, s lenullázódik! 8. oldal / 13
A különböző méréshatárokon eltérő értékeket mérhetünk! méréshatár feszültség SZERINTED, melyik mérőműszer mér pontosabban és miért? 8. feladat: Hőmérsékletmérés: MÉRD MEG analóg és digitális HŐMÉRŐVEL a korábban kimért desztillált víz hőmérsékletét! A méréshez idő kell, hiszen a termikus kölcsönhatás időigényes! hőmérséklet analóg hőmérővel digitális hőmérővel SZERINTED, melyik mérőműszer mér pontosabban és miért? A kísérlethez kapcsolódó megfigyelések leírása Ez a feladatok végén már be van építve. Felhasznált szakirodalom: nyomtatott szakirodalom: o Budó Ágoston: Kísérleti fizika I. (mechanika, Hangtan, Hőtan) (Tankönyvkiadó, Budapest, 1992.) internetes hivatkozás: o http://hu.wikipedia.org/wiki/m%c3%a9r%c3%a9s o http://www.google.hu/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0cacqjr w&url=http%3a%2f%2fvargaeva.com%2fcategory%2ffizika- 6%2Fpage%2F2%2F&ei=C25hVdjVLYXxUIDTgLAM&bvm=bv.93990622,d.ZGU&psig=AFQjCNGIseP6GA_kT6 E71TUi34dYOgsxlQ&ust=1432534921215728 9. oldal / 13