I dette forsøg skal vi se på det skrå kast.

Formål

At undersøge det skrå kast gennem en række forsøg, hvor kurvebanen, kastelængden og kastevinklen undersøges.

Materialer

• kröncke-kanon
• vinkelmåler
• skruetvinger
• kugle
• målestok
• målebånd
• hvidt papir
• karbonpapir
• tape
• niveaubord
• tracker/capstone til videoanalyse

Fremgangsmåde

setup

Kanonen spændes fast til bordet med skruetvinger således at det ikke vælter under udførslen af forsøget. Der er tre trin på konanen. Lav, mellem og høj. Da vi ikke kender til udgangshastigheden på kanonkuglen skal disse først bestemmes. Derfor starter vi med at bestemme $v_0$ for alle tre indstillinger.

1. Indstil kanonen til at skyde lodret op
2. Foretag et skud lodret op ved laveste indstilling og mål højden af skudet, her måles der fra toppen af kanonen til toppen af skudet. Hint: det kan være en fordel at lave et prøveskud så man har en ide om hvor højt op bolden ryger
3. Gentag det lodrette skud 2 gange mere således at I samlet får målt tre højder
4. Gentag igen for mellemste og højeste indstilling. OBS: vær opmærksom på at kanonen skal stå på gulvet ved højeste indstilling ellers rammer kuglen loftet, hvilket gør at vi ikke kan måle den præcise højde af skudet

Når I har foretaget tre lodrette skud for hver indstilling tager i gennemsnittet af højderne

$\bar{h} = \frac{h_1+h_2+h_3}{3}$

og bruger derefter formlen for beregningen af maksimal højde

$y_{maks}=\frac{(v_0\cdot\sin(\alpha))^2}{2\cdot g}$

til at beregne begyndelseshastigheden.

Banekurven

Vi skal nu se på banekurven for kuglen der afskydes.

• opstil kanonen således at det er muligt at filme skudet fra siden.
• lav et skud ved en indstilling og optag skudet på video. HUSK: for at I kan analyser jeres video skal I have en målestok med i billedet på videoen

Kastelængde som funktion af vinklen

Vi skal nu undersøge hvorledes kastelængden afhænger af vinklen

• monter et stykke hvidt papir på niveaubordet
• læg et stykke karbonpapir ovenpå
• juster niveaubordet således, at det flugter med kanonens udgangshøjde. OBS: sørg for at niveaubordet flugter med udgangshøjden under hele forsøget
• lav en serie af målinger (mindst 5, hvor kastelængden $x_{maks}$ bestemmes til forskellige vinkler. HINT: lav et prøveskud således at I får en ide om hvor niveaubordet skal stå

Databehandling

banekurven

• lav en analyse i Tracker/Capstone, hvor I for x- og y-koordinater for banekurven og find begyndelseshastigheden. Lav nu en regression over (x,y)-punkterne og se om den passer med formlen for kasteparablen med de givne indstillinger for skudet
  • ligner skuddet en parabel?
  • passer jeres begyndelseshastighed med den fundne i videoanalysen?
  • passer banekurven overens med formlen for skudet?

kastelængde som funktion af vinklen

• beregn for hver af vinklerne kastelængden
• beregn den relative afvigelse for hver af kastelængderne

Udfordring

Når alle har lavet forsøgene for I alle en lille udfordring af mig.