Füüsika õpetaja raamat Füüsika õpetaja raamat : (Määra mutri mass, ilma teda gravitatsioonilises mõttes kaalumata.)

Määra mutri mass, ilma teda gravitatsioonilises mõttes kaalumata.

Katseseade, kombineeritud füüsika kabinetis kättesaadavatest materjalidest.

Määra füüsikaklassist leitavate vahenditega mutri mass, ilma teda gravitatsioonilises mõttes kaalumata?

Võimalusi on kindlasti mitu. Valime ringliikumise ja Newtoni teise seaduse. Teibime joonlaua külge jõuanduri (mõõtepiirkond 10N) ja ühendame selle andmekoguriga. Vältimaks juhtmete keerdumist (ja hilisemat tüütut harutamist) teibime ka andmekoguri ja juhtmed joonlaua külge. Kinnitame mutri jõuanduri konksu külge ja mõõdame kauguse joonlaua otsas olevast august. Paneme andmesalvestuse käima ja keerutame kogu seadet võimalikult ühtlaselt umbes 10 sekundit.

Katsest saadud andmed.
Katseseadme keerutamine. 
Rehkendus ...

Andmekoguri salvestiselt on näha, et 16 enam-vähem ühtlast ringi võtsid aega 7,12 sekundit. Jõud on muutuv, sest seadme alumises asendis liitub tsentrifugaaljõule raskusjõud, üleval seesama lahutub. Kaaluta olekus seda erinevust ei oleks. Andmekoguri statistika järgi on keskmine jõud valitud mõõteperioodis 3,578N. Arvutus näitab, et mutri mass on 36g.

Lisaküsimus

Muidugi ei ole füüsika klassis keeruline mutter päris tavapäraselt ära kaaluda või näiteks sellesama jõuanduri otsa riputada. Newtoni II seadusest arvutatud mass osutub pisut suuremaks kui gravitatsiooniliselt mõõdetu. Mis võib olla see erinevuse põhjus?