Задание 2
Установить расстояние S порядка 0,6-0,8 м. Записать это значение.
Положить на правый основной груз перегрузки общей массой 20 г. Записать общую массу перегрузков на левом грузе М2 и на правом грузе М1 в таблицу 6.2.
Измерить время движения грузов 3-5 раз. Результаты записать в таблицу 6.2.
Провести аналогичные серии измерений, перекладывая перегрузки в 1-2 г с правого основного груза на левый.
Таблица 6.2.
m2, г |
m1, г |
|
S, м |
t, с |
|
… |
… |
a, м/с2 |
Δa,м/с2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обработка результатов измерений
К заданию 1
1. Для каждого из использованных значений m2 и S рассчитать ускорение по следующей из закона (6.12) формуле:
.
Если закон равноускоренного движения верен, то доверительные интервалы ускорения, найденные по формулам (6.13), (6.11) для одного и того же значения М2, но разных значений S, должны перекрываться.
2. Для графической проверки закона равноускоренного движения построить график, в котором по горизонтальной оси будет откладываться t2 – квадрат времени, затраченного на прохождение пути S, а по вертикальной – пройденный путь S. В этой системе координат построить семейство экспериментальных зависимостей S(t2), снятых при различных значениях Мi.
3. Если основной закон кинематики верен, то в выбранной системе координат графики зависимостей S(t2) изображаются прямыми линиями, проходящими через начало отсчета.
4. Используя формулы (6.5) определить конечную скорость груза на участке равноускоренного движения, и скорость тела на участке равномерного движения. Сравнить полученные значения.
К заданию 2
1. Для каждого из использованных значений М1 и М2, рассчитать ускорение, доверительный интервал, а также значение результирующей силы, действующей на систему:
Результаты расчетов занести в таблицу 6.2.
2. Для проверки второго закона Ньютона построить по экспериментальным данным график зависимости ускорения системы грузов a от результирующей силы F.
График зависимости a(F) должен представлять собой прямую линию, проходящую через начало отсчета. Если график пересекает горизонтальную ось в точке F0, то это свидетельствует о наличии силы трения в блоке.
Контрольные вопросы
1. Какое движение называется равномерным, равноускоренным? Формулы и графики ускорения, скорости и координаты при равномерном и равнопеременном движении.
2. Сформулируйте законы Ньютона.
3. Выведите формулу для расчета ускорения грузов, связанных нитью, перекинутой через невесомый блок.
4. Обоснуйте возможность применения машины Атвуда для изучения закона равноускоренного движения.