5.1. Egyenes vonalú egyenletes mozgás megfigyelése ún. Mikola-csővel

A kísérlet célja 

Az egyenes vonalú egyenletes mozgás bemutatása

Szükséges anyagok, eszközök

• Mikola-cső
• kréta
• metronóm
• stopper (ill. saját telefon)
• mérőszalag vagy vonalzó

Leírás

A Mikola-cső egy kb. 1 m hosszú, 1 cm átmérőjű cső, amely általában vízzel van feltöltve úgy, hogy legyen benne egy néhány cm-es buborék. A cső Bunsen-állványhoz van rögzítve; dőlésszöge forgatással változtatható. A döntés szögének beállítását szögmérő segíti. A Mikola-csőben a buborék egy adott dőlésszög esetén egyenes vonalú egyenletes mozgást végez, így a Mikola-cső az egyenes vonalú egyenletes mozgás bemutatására kiválóan alkalmas.

Az egyenes vonalú egyenletes mozgás demonstrálására a következő két lehetőség adódik:

• Állítsuk be a metronómot úgy, hogy 1 másodperces periódusidővel kattogjon, majd állítsuk a Mikola-csövet 20°-os dőlésszögre! A metronóm kattanásaira jelöljük meg krétával a buborék elejének helyét a lécen. Legalább öt pontot vegyünk fel, majd mérjük meg az egyes szakaszok hosszát mérőszalaggal vagy vonalzóval!
• Osszuk fel a cső hosszúságát 4-5 egyforma hosszúságú szakaszra (pl. 15-15 cm), majd állítsuk a Mikola-csövet 20°-os dőlésszögre! Telefon stopperének ún. köridő funkcióját használva mérjük meg az egyes szakaszok megtételéhez szükséges időtartamokat!

Feladatok

• A mérési adatokat foglaljuk táblázatba, majd készítsük el a mozgás út-idő, sebesség-idő és gyorsulás-idő grafikonját a mért adatok alapján.
• Igazoljuk, hogy a buborék valóban egyenes vonalú egyenletes mozgást végez! 
• Végezzük el a metronómos mérést 10°-os dőlésszögtől 90°-os dőlésszögig, 10°-os lépésekben! Ábrázoljuk a buborék sebességét a dőlésszög függvényében. Mit várunk, milyen alakú lesz a görbe?

Kísérlethez kapcsolódó kérdések

• Keressünk egyenes vonalú egyenletes mozgásra példákat a hétköznapokból!

Módszertani kiegészítések

A Mikola-csöves kísérletet érdemes tanulói mérőkísérletként elvégeztetni a diákokkal, mivel technikailag egyszerű, de fontos mérési alapelvek taníthatók meg általa. Problémát egyedül az eszközhiány jelenthet, de könnyen és olcsón elkészíthető otthoni eszközökkel