דו"ח "חם" – פרוייקט מיני חקר

1. דו"ח "חם" – פרוייקט מיני חקר משתתפים: קרן, למור והדס

2. שאלות והשערות מחקר הצגת שאלה המנוסחת כקשר בין שני משתנים: מדוע צריך להשקיע יותר אנרגיה כשהמסה של גוף גדולה יותר? (איך משפיע מספר המשקולות על זמן המעבר של האנרגיה של העגלה מקינטית לפוטנציאלית?) השערה: ככל שמגדילים את המסה כך התאוצה קטנה יותר, המהירות קטנה, ולכן מס' התנודות הולך וקטן. ככל שמקטינים את המסה התאוצה הולכת וגדלה ואז המהירות הולכת וגדלה ומס' התנודות הולך וגדל. ΣF=ma (שיקול הכוחות שווה למסה כפול התאוצה)

3. מערך הניסוי תרשים המערכת: תכנית הניסוי: ישנה עגלה הנעה על מסילה. העגלה מחוברת לקפיצים משני צדדיה, אשר גורמים לתנודה של העגלה מצד לצד בטווחי מהירויות שונות. תנודות אלה נגרמות מהשקעת אנרגיה כימית של האדם. החוקרות מוסיפות משקולות למערכת בהדרגתיות ובודקות בעזרת צילום המערכת וניתוחה את מס' התנודות ומהירותן באותו טווח זמן מסוים. העגלה מגיעה לשיווי משקל (עצירה) באותו הזמן, לא משנה מה המסה המונחת על העגלה. תרשים המערכת משקולת

4. תוצאות ניתוח הגרפים: לאחר חצי שניה מהעברת האנרגיה לעגלה מהירותה היתה מרבית שהיא 10m\s והתאוצה היתה 28.56 m\s²והמערכת תגיע לשיווי משקל ותעצור אחרי 12 שניות. גרפים:

5. גרפים: תוצאות ניתוח הגרפים: כאשר הנחנו משקולת אחת על העגלה והעברנו אליה אנרגיה לאחר שנייה היא הגיעה לשיא מהירותה(מהירותה הייתה מירבית) שהיא 8.45 (m\s) והתאוצה הייתה 18.428m\s²

6. תוצאות גרפים: ניתוח הגרפים: כאשר הנחנו 2 משקולות על העגלה והעברנו אליה אנרגיה לאחר שנייה וחצי היא הגיעה לשיא מהירותה(מהירותה הייתה מירבית) שהיא 14.685 (m\s) והתאוצה הייתה 16.858m\s²

7. תוצאות גרפים: ניתוח הגרפים: כאשר הנחנו 3 משקולות על העגלה והעברנו אליה אנרגיה לאחר חצי שנייה היא הגיעה לשיא מהירותה(מהירותה הייתה מירבית) שהיא 7.64 (m\s) והתאוצה הייתה 14.54 m\s²

8. תוצאות גרפים: ניתוח הגרפים: כאשר הנחנו 4 משקולות על העגלה והעברנו אליה אנרגיה לאחר שנייה וחצי היא הגיעה לשיא מהירותה(מהירותה הייתה מירבית) שהיא 7.096 (m\s) והתאוצה הייתה 13.52 m\s²

9. מסקנות הסבירו כיצד התוצאות תומכות או מפריכות את ההשערה שהעליתם. הציעו הסתייגויות אפשריות לגבי התוצאות. (לדוגמא: שגיאות מדידה) התוצאות תומכות בהשערותינו בכך שהתשובות מאמתות את ההשערה שככל שמגדילים את המסה כך התאוצה קטנה יותר, המהירות קטנה, ולכן מס' התנודות הולך וקטן. וככל שמקטינים את המסה התאוצה הולכת וגדלה ואז המהירות הולכת וגדלה ומס' התנודות הולך וגדל. ΣF=ma (שיקול הכוחות שווה למסה כפול התאוצה) ההסתייגויות שהיו לנו זה האם התוצאות באמת מאשרות את ההשערה שלנו, והאם הצבנו וחישבנו הכל במדויק. הסקנו גם מהניסויים שערכנו שמשך הזמן שהמערכת תגיע לשיווי משקל אינו תלוי במסה של הגוף. (והמערכת תגיע באותו זמן לשיווי משקל בלי קשר כמה משקולות יש על העגלה). שגיאות המדידה שיכלו להיות בניסוי הן: חישוב המהירות המירבית, חישוב התאוצה, חישוב הזמן שהמערכת הגיעה לשיווי משקל.

10. בעקבות החקר הגדירו (במידת הצורך) נושאים שבמהלך העבודה חשתם שחסר לכם ידע לגביהם הנושאים שבמהלך העבודה חשנו שחסר לנו ידע לגביהם הם: איך מתרחש המעבר אנרגיה מאנרגיה פוטנציאלית לאנרגיה קינטית? האם החוק השני של התרמודינמיקה (שהעולם שואף לאי סדר) משפיע על מערך הניסוי ועל תוצאותיו? האם המערכת מגיעה לשיווי משקל שווה בכל פעם שהוספנו למערכת עוד משקולת?