Podczas przeprowadzonego doświadczenia, będzie sprawdzana zależność między siłą dośrodkową a masą, prędkością
liniową, promieniem w ruchu jednostajnym po okręgu. W tym celu wykonamy prosty układ pomiarowy. W tym celu przygotuj
nić/sznurek oraz kilka małych przedmiotów (temperówka, gumka itp. - postaraj się aby przedmioty miały około 20 gramów
masy).
Przywiąż do przedmiotu sznurek, w ten sposób stworzyłeś układ pomiarowy. Postaraj się, aby sznurek miał, licząc od
przywiązanego przedmiotu około 30-40 centymetrów długości. Na wolnym końcu sznurka zawiąż małą pętelkę. Przyda się
ona podczas doświadczenia. Można również zrobić z papieru kieszonkę, do której będzie można wkładać różne przedmioty.
Poniżej przedstawiono zdjęcie jak taki układ może wyglądać.
Wiemy, że na ciało, które porusza się ruchem jednostajnym po okręgu, działa siła dośrodkowa wyrażona wzorem
=

2

W powyższym wzorze Fd jest to siła dośrodkowa, m jest to masa ciała, które porusza się ruchem jednostajnym po okręgu, v
jest to prędkość liniowa ciała, r jest to promień okręgu, po którym porusza się ciała.
Podczas doświadczenia będziemy sprawdzać zależność między siłą dośrodkową a masą, prędkością liniową oraz promieniem.
Doświadczenie będzie polegało na kręceniem w kółko, w płaszczyźnie poziomej, kilku przedmiotów przywiązanych do sznurka.
Siłą dośrodkową będzie, w tym przypadku, siła z którą sznurek działa na przywiązany przedmiot. Sznurek będzie podczas
kręcenia napinał się i będziemy odczuwać jego oddziaływanie na swoją dłoń. Im większe będzie napięcie sznurka, tym większa
będzie siła dośrodkowa działająca na przedmiot oraz tym bardziej będziemy odczuwać oddziaływanie sznurka na dłoń. Na
przedmiot oprócz siły oddziaływania sznurka działa również siła ciężkości. Będzie ona wpływać na wartość siły naciągu sznurka
oraz na jego oddziaływania z dłonią. Przyjmiemy, że jest ona jednak o wiele mniejsza niż siła naciągu sznurka i można ją
pominąć. Dla przykładu, jeżeli przedmiot ma masę 20 gramów i wykonuje on jeden okrąg o promieniu 30 cm w czasie 0,5
sekundy, to stosunek siły dośrodkowej i siły ciężkości wynosi ponad 3. Im szybciej obracamy sznurkiem tym stosunek ten jest
coraz większy i nasze założenie jest słuszniejsze.
Doświadczenie będzie podzielona na trzy etapy. W pierwszym sprawdzimy zależność między siłą dośrodkową i masą. Przywiąż
do sznurka przedmiot (np. temperówkę). Trzymając sznurek w miejscu supełka, zacznij kręcić temperówką w kółko w
płaszczyźnie pionowej. Ważne jest, aby prędkość liniowa v przedmiotu oraz promień okręgu nie zmieniały się znacząco.
Trzymając mocno za supeł zapewnimy, że promień okręgu się nie zmieni. Stałą prędkość można postarać się zapewnić przez
wykonywanie przedmiotem jednego okrąg w tym samym czasie (np. w ciągu pół sekundy). Ważne jest, aby ruch dłoni podczas
kręcenia przedmiotami był jak najmniejszy.
Następnie zmień przedmiot na cięższy, np gumka chlebową. Postaraj się, aby odległość między supełkiem i przedmiotem była
taka sama jak wcześniej. Zacznij obracać drugim przedmiotem tak samo jak pierwszym, czyli aby wykonywało jeden obrót w
ciągu pół sekundy. Dzięki temu zapewnimy podczas tego doświadczenia stałą prędkość liniową. Zwróć uwagę czy teraz
sznurek oddziaływuje na Twoją dłoń mocniej czy słabiej. Obserwację wpisz do tabeli.
Druga część doświadczenie polega na badaniu zależności między siłą dośrodkową i prędkością liniową. Tutaj należy zapewnić,
aby promień okręgu, po którym porusza się przedmiot oraz masa przedmiotu była taka sama. Czyli przywiązujemy do sznurka,
na przykład, gumkę chlebową. Kręcimy nią wolniej i szybciej nadając jej różne prędkości liniowe przez cały czas trzymając za
supeł. Zwróć uwagę, w którym momencie sznurek oddziaływuje z Twoją dłonią silniej. Obserwacje wpisz do tabeli.
Ostatnia część doświadczenia polega na badaniu zależności między siłą dośrodkową i promieniem okręgu, po którym porusza
się przedmiot. Tutaj należy zapewnić, aby prędkość liniowa oraz masa przedmiotu była taka sama. Znowu nie zmieniamy
przedmiotu, którym kręcimy. Należy zapewnić, aby prędkość liniowa była taka sama. Prędkość liniowa v wyraża zależność
=
2

W powyższym wzorze v to prędkość liniowa, r to promień okręgu, po którym porusza się przedmiot, T jest to okres z jakim
porusza się przedmiot. W trzeciej części zmieniamy promień podczas kręcenia przedmiotem. Kręć przedmiotem, trzymając
sznurek za supełek. Postaraj się wykonywać pełny obrót w ciągu pół sekundy. Następnie kręć sznurkiem trzymając go, mniej
więcej, dwa razy bliżej przedmiotu niż wcześniej. Zmniejszając promień dwukrotnie, należy zmniejszyć okres również
dwukrotnie, aby prędkość liniowa była taka sama. Oznacza to, że teraz przedmiot musi wykonywać dwa obroty w ciągu pół
sekundy. Zwróć uwagę, w którym przypadku sznurek oddziaływuje z Twoją dłonią silniej. Obserwacje wpisz do tabeli.