Порядок выполнения работы. 1. Определите массу m0 страгивающего перегрузка

1. Определите массу m₀ страгивающего перегрузка. Для этого, постепенно увеличивая массу т перегрузка, определите с точностью до 0,5 г значение m₀ , начиная с которого блок приходит в движение. Измерения повторите при четырех положениях блока, каждый раз поворачивая блок примерно на 90° по отношению к предыдущему положению. В качестве m₀ следует принять наибольшее из найденных значений.

2. Определите экспериментально зависимость времени падения t груза от высоты h. Измерения проведите при определенном выбранном значении массы перегрузка т = (5 ¸ 10) m₀. При этом необходимо также, чтобы выполнялось неравенство

m₀<<2М= 172г.

Определите время падения t для четырех-пяти высот h, повторяя измерения для каждого значения h. по четыре раза. Результаты занесите в табл. 1.

Таблица 1 Зависимость времени падения t от высоты h

 

h, м	t1, с	t2, с	t3, с	t4, с	, с	Dt, с	Dh, м	m, кг	m0, кг

 

Здесь t₁,…, t₄ – результаты измерения падения с установленной высоты h:

, (45)

По результатам измерений в осях координат х = , у = t постройте прямую t= t( ). По наклону прямой определите а.

Рисунок 12 Примерный вид графика прямой t= t( ) в осях координат х = , у = t

3. Определите опытным путём зависимость времени падения t от массы m перегрузка. Измерения проводите при наибольшей возможной высоте падения h = h_mах для пяти значений массы т. Для каждого значения т повторите измерения четыре раза, результаты занесите в таблицу 2.

Таблица 2 Зависимость времени падения t от массы m перегрузка

m, кг	М/ m	t1, с	t2, с	t3, с	t4, с	, с	Dt, с

Вce значения массы т перегрузка должны лежать в диапазоне

m₀<<m<<2М= 172г.

В нашей лабораторной установке точность Dmопределения массы по существу совпадает со значением массы m₀ страгивающего перегрузка.

По результатам измерений в осях координат х = , у= t постройте прямую t = t ( ) (рисунок 12).

Рисунок 12 Примерный вид графика прямой t = t ( ) в осях координат х = , у = t

 

По наклону прямой с помощью соотношения (44) определите ускорение свободного падения g и погрешность Dg

Содержание отчета

6.1 Название лабораторной работы.

6.2 Цель лабораторной работы.

6.3 Краткое описание оборудования.

6.4 Рисунок 10. Схема установки.

6.5 Краткое описание хода работы.

6.6 Рисунок 11. Принципиальная схема установки с учётом силы трения и размеров блока и оси блока

6.7 Таблица 1.

6.8 По результатам измерений в осях координат х = , у = t постройте прямую t= t( ). По наклону прямой определите а. (формула (42)).

6.9 Таблица 2.

6.10 По результатам измерений в осях координат х = , у= t постройте прямую t = t ( ).

6.11 . По наклону прямой с помощью соотношения (44) определите ускорение свободного падения g и погрешность Dg.

6.12 Сделайте вывод. Запишите полученный результат в виде g= ±Δg

7 Контрольные вопросы и задания

1. Что такое механическое движение, поступательное и вращательное движения?

2. Что такое материальная точка и система отсчёта? Отличаются ли длина пути от перемещения?

3. Уравнения при прямолинейном равномерном движении?

4. Уравнения в равноускоренном движении.

5. Ускорение и его составляющие?

6. Что такое угловая скорость и угловое ускорение?

7. Первый закон Ньютона. Масса и сила.

8. Сформулируйте законы Ньютона. Запишите формулы (математическую запись) законов Ньютона.

9. Дайте определение момента силы, момента инерции, линейного и углового ускорений. Выведите связь линейного и углового ускорений.

10. Что такое силы трения?

11. Условия равновесия тел имеющих ось вращения

12. Закон сохранения количества движения Центр масс.

13. Энергия, работа и мощность механического движения?

14. Сформулируйте законы сохранения импульса и энергии?

15. Какова относительная погрешность измерения g?

16. Условия равновесия тел имеющих ось вращения.

17. Трамвай, трогаясь с места, движется с постоянным ускорением a=0,5 м/с². через t=12 сек. После начала движения мотор трамвая выключается и трамвай движется до остановки равнозамедленно. На всем пути движения трамвая коэффициент трения равен R=0,01. Найти: 1) наибольшую скорость движения трамвая: 2) общую продолжительность движения: 3) ускорение трамвая при равнозамедленном движении: 4) общее расстояние пройденное трамваем.

18. Две гири М₁=М₂=1 кг соединены нитью и перекинуты через невесомый блок. На один из грузов кладут перегрузок m=100 г. Найти: 1) ускорение с которым движутся грузы: 2) натяжение нити: 3) силу давления на ось блока. Трением в блоке и весом нити пренебречь.

8 Литература

1. Гладун А.Д., Александров Д.А., Игошин Ф.Ф. и др. «Лабораторный практикум по общей физике: В 3 тт: Т. 1: Термодинамика и молекулярная физика (2 семестр): Учебное пособие для студентов 1 курса вузов (под ред. Гладуна А.Д.)» - М.: Издательство МФТИ, 2003 – 316 с. ил

2. Трофимова Т. И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов. – 13-е изд., стереотип. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 560 с.: ил.

3. Второй закон Ньютона. Движение под действием постоянной силы. Машина Атвуда , Метод. указания к лаб. работам/ Сост. В.Ю. Никифоров – Егорьевск: Егорьевск: ЕТИ МГТУ "Станкин", 2004- 24 с.