выполните Предварительный просмотр: Лабораторная работа №1 Определение ускорения тела при равноускоренном движении Цель работы: вычислить ускорение, с которым скатывается шарик по…
Выполните Предварительный просмотр: Лабораторная работа №1 Определение ускорения тела при равноускоренном движении Цель работы: вычислить ускорение, с которым скатывается шарик по наклонному желобу. Оборудование: лента измерительная, штатив с муфтой и лапкой, желоб, шарик, металлический цилиндр, метроном. Краткая теория. Для вычисления ускорения измеряют длину перемещения шарика за известное время t. Так как при равноускоренном движении без начальной скорости s = , то измерив s и t, можно найти ускорение шарика. Оно равно a = . Никакие измерения не делаются абсолютно точно. Они всегда производятся с некоторой погрешностью, связанной с несовершенством средств измерения и другими причинами. Но при наличии погрешностей имеется несколько способов проведения достоверных измерений. Наиболее простой из них- вычисление среднего арифметического из результатов нескольких независимых измерений одной и той же величины, если условия опыта не изменяются. Это предлагается сделать в работе. Контрольные вопросы 1. Какое движение называют равноускоренным?______________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 2. Что показывает ускорение при равноускоренном движении?__________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 3. Напишите формулу перемещения для прямолинейного равноускоренного движения: 4. Как она записывается, если начальная скорость тела равна нулю? Порядок выполнения работы 1. Укрепить желоб с помощью штатива в наклонном положении под небольшим углом к горизонту. У нижнего конца желоба положить в него металлический цилиндр. 2. С помощью измерительной ленты определить длину перемещения шарика. 3. Пустив шарик с верхнего конца желоба, засечь время до столкновения шарика с цилиндром. 4. Не меняя наклона желоба (условия опыта должны оставаться неизменными), повторить опыт пять раз. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу № опыта s, м s ср, м t, с aср, м/с2 1 2 3 4 5 6. По формуле sср = найти среднее значение модуля ________________________________________________________________________________ перемещения, а затем рассчитать среднее значение модуля ускорения: aср = ________________________________________________________________________________ Вывод:__________________________________________________________________________
Лабораторная работа №1
Определение ускорения тела при равноускоренном движении
Цель работы: вычислить ускорение, с которым скатывается шарик по наклонному желобу.
Краткая теория:
Что такое равноускоренное движение?
Равноускоренное движение — это движение, при котором ускорение тела остаётся постоянным по величине и направлению. В этом случае скорость тела изменяется линейно с течением времени. Это означает, что на протяжении всего движения тело будет прибавлять одинаковую величину скорости за одинаковые интервалы времени.
Что показывает ускорение при равноускоренном движении?
Ускорение при равноускоренном движении показывает, как быстро изменяется скорость тела. Если ускорение положительное, скорость тела увеличивается; если отрицательное (т.е. замедление), скорость тела уменьшается.
Формула перемещения для прямолинейного равноускоренного движения:
Для общего случая:
\[ s = v_0 t + \frac{a t^2}{2} \]
где \(s\) — перемещение, \(v_0\) — начальная скорость, \(a\) — ускорение, \(t\) — время.Если начальная скорость тела равна нулю:
Если начальная скорость \(v_0 = 0\), тогда формула упрощается:
\[ s = \frac{a t^2}{2} \]
Порядок выполнения работы
- Закрепите желоб под небольшим углом с горизонтом с помощью штатива.
- Используйте измерительную ленту, чтобы определить длину перемещения шарика \(s\).
- Запустите шарик с верхнего конца желоба и засеките время \(t\) до столкновения шарика с цилиндром.
- Повторите эксперимент пять раз, не меняя угол наклона желоба, чтобы условия опыта оставались неизменными.
Результаты измерений и вычислений
Заполните таблицу в соответствии с вашими измерениями:
| № опыта | \(s, \, \text{м}\) | \(s_{\text{ср}}, \, \text{м}\) | \(t, \, \text{с}\) | \(a_{\text{ср}}, \, \text{м/с}^2\) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | ||||
| 2 | ||||
| 3 | ||||
| 4 | ||||
| 5 |
Рассчеты
Рассчитайте среднее значение модуля перемещения \(s_{\text{ср}}\) по формуле: \[ s_{\text{ср}} = \frac{s_1 + s_2 + s_3 + s_4 + s_5}{5} \]
Затем рассчитайте среднее значение модуля ускорения \(a_{\text{ср}}\) по формуле: \[ a_{\text{ср}} = \frac{2s_{\text{ср}}}{t^2} \]
Вывод:
На основании проведённых экспериментов можно сделать вывод о зависимости между длиной перемещения и временем движения шарика, что подтверждает закон равноускоренного движения. Среднее значение ускорения позволяет оценить, с какой скоростью шарик преодолел наклонный желоб.
Если у вас есть дополнительные вопросы по лабораторной работе или другим темам, не стесняйтесь задавать!
