Hensikt:

Finne ut hvilke størrelser som spiller inn på planpendelens svingetid, fram og tilbake mellom ytterstillinger på hver side av en loddrett linje.

 

Utstyrsliste:

• lett lodd
• tungt lodd
• snor
• linjal
• stoppeklokke

Tegning:

Hypotese:

Vi tenkte igjennom mange størrelser vi trodde kunne påvirke planpendelens svingetid. Vi listet dem opp slik, rangert etter hva vi trodde var mest rimelig.

• Lengden på snora
• Massen på loddet
• Vinkelen på utslaget
• Luftmotstand

Vi kunne ikke teste ut om luftmotstanden påvirket pendelens svingetid, fordi vi ikke hadde et lufttett rom å teste dette i.

 

Hypotesen vår var at vi trodde mest på at lengden på snora hadde mest betydning for svingetiden.

 

Beskrivelse og observasjoner:

Vi rigget først opp utstyret (se figuren). Pendelen hang i ei snor som var festet til stativet. Vi knyttet to steder på snora, slik at vi kunne teste to lengder. Så satte vi igang med å teste ut punktene i hypotesen vår. Skjemaet vi satte opp viste resultatene underveis. Overskriftene viser hva vi ville teste, og undertekstene viste hvilke størrelser vi forandret på. Vi forutsatte at alle størrelsene var konstante, bortsett fra de vi skulle teste ut. Vi valgte å oppføre alle tidspunktene som omtrente for at de skulle bli lettere å sammenlikne.

 

LENGDE PÅ SNORA		MASSEN PÅ LODDET		VINKELEN PÅ UTSLAGET
Lang snor	Kort snor	Tungt lodd	Lett lodd	45 º	90 º
ca. 12 sek	ca. 9 sek	ca. 12 sek	ca. 12 sek	ca. 12 sek	ca. 12 sek

Hvert tall gjelder for ti svingninger.

 

Teori:

Formelen for en planpendel er

Formelen viser at størrelsen l, altså lengden på snora, er den eneste størrelsen som betyr noe for svingetiden. Det vil si forholdet mellom lendgen og gravitasjonskraften. Det stemmer godt med de resultatene vi fikk under forsøket. Massen på loddet vil ikke bety noe, fordi tyngdekraften trekker like mye på alle legemer, hvis vi ser bort fra luftmotstanden (den er omtrent konstant på jorda). Vinkelen på utslaget har heller ikke noe å si, fordi større utslagsvinkel blir oppveid av større hastighet. Og en liten utslagsvinkel vil igjen bli oppveid av mindre hastighet.

 

Med formelen for planpendelens svingetid kan jeg regne ut om tidspunktene vi fant var korrekte. Gravitasjonskraften = 9,81 N/kg, lengden på kort snor = 15 cm og lengden på lang snor = 20 cm.

Tallene jeg fikk til svar her, er ikke helt de samme som på forsøket, men det skyldes nok feilkilder. De er i allefall i nærheten.

 

Konklusjon:

Konklusjonen blir at lengden på snora er den eneste størrelsen som betyr noe for pendelens svingetid. Det gjør at de to andre hypotesene vi hadde, masse og utslagsvinkel, blir ekskludert.

 

Feilkilder:

Forsøket hadde noen feilkilder. Derfor er tallene omtrente og ikke nøyaktige. Feilkildene skyldtes menneskelige feil.

• Luftmotstand gjør at pendelen ikke svinger like langt hver gang.
• Snora glir/jukser på stanga.
• Pendelen svinger fra side til side og rundt om den loddrette linjen den egentlig skal gå i. Treffer til slutt stativet.
• Unøyaktighet på stoppeklokka.

Kilder:

• Notater fra forsøket
• Magnar Sommervold