Сделать лабораторную работу как в школе с рисунком и таблицей ,физика 9 класс
Краткий ответ: для образца возьмём \(R=0{,}25\ \text{м}\), \(N=10\) оборотов и \(t=10{,}0\ \text{с}\). Тогда \(T=1{,}0\ \text{с}\), а центростремительное ускорение \(a_\text{ц}=9{,}86\ \text{м/с}^2\).
На фотографии таблица пустая, поэтому числа ниже — пример оформления. Если ты измерял другие \(R\) и \(t\), их нужно заменить.
Лабораторная работа № 1
Тема
Исследование движения тела по окружности. Измерение центростремительного ускорения тела, движущегося по окружности.
Цель работы
Научиться измерять центростремительное ускорение тела, движущегося по окружности.
Оборудование
Шарик на нити, линейка, секундомер.
Рисунок
Перерисуй в тетрадь окружность, обозначь её центр \(O\), шарик \(M\), радиус \(R\), скорость \(v\) и центростремительное ускорение \(a_\text{ц}\).
↑ v
│
.----------● M
.´ ← aц
/ │ R
| O
\ /
`. .´
`-.____.-´
aц направлено к центру O
Скорость направлена по касательной к окружности, а центростремительное ускорение — к её центру.
Формулы
Период одного оборота:
\[ T=\frac{t}{N}, \]
где \(t\) — время всех оборотов, \(N\) — число оборотов.
Центростремительное ускорение:
\[ a_\text{ц}=\frac{4\pi^2R}{T^2}, \]
где \(\pi\approx3{,}14\).
Таблица измерений и расчётов
| Радиус \(R\), м | Число оборотов \(N\) | Время \(t\), с | Период \(T\), с | \(a_\text{ц}\), м/с² |
|---|---|---|---|---|
| 0,25 | 10 | 10,0 | 1,0 | 9,86 |
Расчёты
Найдём период вращения:
\[ T=\frac{t}{N}=\frac{10{,}0}{10}=1{,}0\ \text{с}. \]
Рассчитаем центростремительное ускорение:
\[ a_\text{ц}= \frac{4\cdot3{,}14^2\cdot0{,}25}{1{,}0^2} \approx9{,}86\ \text{м/с}^2. \]
Проверка
Сначала найдём скорость:
\[ v=\frac{2\pi R}{T} =\frac{2\cdot3{,}14\cdot0{,}25}{1{,}0} =1{,}57\ \text{м/с}. \]
Тогда:
\[ a_\text{ц}=\frac{v^2}{R} =\frac{1{,}57^2}{0{,}25} \approx9{,}86\ \text{м/с}^2. \]
Результат совпал.
Вывод
В ходе лабораторной работы было измерено центростремительное ускорение тела, движущегося по окружности. При радиусе \(0{,}25\ \text{м}\) и периоде вращения \(1{,}0\ \text{с}\) оно равно примерно \(9{,}86\ \text{м/с}^2\). Центростремительное ускорение всегда направлено к центру окружности. Чем больше радиус и чем меньше период вращения, тем больше ускорение.
