Визначення прискорення тіла у рівноприскореному русі

Мета роботи: навчитися визначати прискорення тіла; дослідити закономірності рівноприскореного руху.

Завдання:

1. Визначити прискорення тіла при сталій відстані

2. З’ясувати залежність відстані від часу.

3. Знайти максимальну швидкість поступального руху кульки; середню швидкість; швидкість кульки всередині жолоба.

Обладнання та інструменти: набір кульок, жолоб, секундомір, лінійка або мірна стрічка, штатив з муфтою і затискачем.

Вказівки на теоретичний матеріал:

1. Прямолінійний рівноприскорений рух,

Теоретичні положення:

Механічний рух — зміна взаємного розташування тіл або їхніх частин у просторі з плином часу.

Матеріальною точкою називають тіло, форми і розміри якого не важливі в умовах даної задачі. Будь-яке протяжне тіло або система таких тіл, що складають досліджувану механічну систему, можливо розглядати як систему матеріальних точок. Для цього все тіло системи потрібно подумки розбити на таку кількість часток, щоб розміри кожної були дуже малими в порівняні з розмірами самих тіл.

Абсолютно твердим тілом називається тіло, деформацією якого в умовах даної задачі можливо знехтувати. Відстань між будь-якими двома точками абсолютно твердого тіла не зміниться при будь-якому впливі. Абсолютно тверде тіло можна розглядати як систему матеріальних точок, жорстко зв'язаних між собою.

Абсолютно пружним тілом називається тіло, деформація якого відбувається за законом Гука. Після закінчення дії зовнішніх сил таке тіло повністю відновлює свої початкові розміри та форму.

Абсолютно непружним тілом називається тіло, яке після закінчення дії зовнішніх сил повністю зберігає стан викликаний цими силами.

Рівномірний рух — механічний рух, під час якого тіло за однакові проміжки часу проходить однаковий шлях.

Шви́дкість — фізична величина, що відповідає відношенню переміщення тіла до проміжку часу, за який це переміщення відбувалось. Швидкість — величина векторна, тобто вона має абсолютну величину і напрямок.

Швидкість тіла найлегше визначити тоді, коли воно здійснює рівномірний прямолінійний рух, тобто долає однакові відстані за однакові проміжки часу. В такому випадку швидкість визначається як відношення віддалі до часу:

Радіус-вектори (чорні стрілки). Вектори середньої і миттєвих швидкостей (зелені стрілки). Траєкторія (червона лінія)

Миттєва швидкість нерівномірного руху — це вектор в точці, який є границею середніх швидкостей, коли інтервал часу прямує до нуля. Швидкість — це відношення переміщення матеріальної точки за інтервал часу, коли цей інтервал прямує до нуля, тобто похідна:

Вектор швидкості спрямований по дотичній до траєкторії руху.

Середнє значення абсолютної величини швидкості тіла, що за час t пройшло шлях s розраховується за формулою:

v_сер = S/t

Рівноприскорений рух - рух матеріальної точки, при якому її прискорення залишається сталим. При одновимірному рівноприскореному русі швидкість тіла змінюється з часом лінійно за законом