Лабораторна робота № 1 Вимірювання прискорення тіла під час рівноприскореного руху

Мета роботи: обчислити прискорення, з яким скочується кулька по похилому жолобу.

Обладнання: металевий жолоб, стальна кулька, секундомір чи метроном, штатив з муфтою і затискачем, металевий циліндрик, мірна стрічка.

Теоретичні відомості. Рівноприскорений рух без по­чаткової швидкості кульки вниз по жолобу описується рівнянням s = at². Вимірявши пройдену кулькою відстань s за певний час t, можна обчислити приско­рення:

a= .

Хід роботи.

1. Закріпити жолоб за допомогою штатива в похилому положенні під невеликим кутом до горизонту (мал. 1). Біля нижнього кінця жолоба покласти в нього металевий циліндрик.

2. Дочекавшись, коли стрілка секундоміра буде на нульовій (чи іншій помітній) поділці, відпустити кульку з верхнього кінця жолоба і помітити час його удару t об циліндрик, встановлений у кінці жолоба.

3. Виміряти мірною стрічкою шлях s, пройдений кулькою за час t. Не змінюючи нахилу жолоба, повто­рити дослід п'ять разів і визначити середнє значення шляху:

S = .

4. Обчислити середнє значення модуля прискорення:

а_с =

Номер досліду	S, м	Sc, м	t, с	ас м/с2

5. Результати вимірювань і обчислень записати в таблицю:

Mал. № 1

Контрольні запитання

1. Що називають прямолінійним рівноприскореним рухом?

2. Що називають прискоренням прямолінійного рівноприскореного руху?

3. Побудувати графік залежності прискорення від часу.

4. Побудувати графік залежності швидкості від часу.

5. Побудувати графік залежності координати від часу.

Лабораторна робота № 2

Вимірювання сил

Мета. Навчитися вимірювати різні сили за допомогою динамо­метра . Прилади і матеріали:

1. динамометр;

2. набір вантажів;

3. лінійка;

4. терези й набір тягарців;

5. штатив;

6. вантаж невідомої маси.

Короткі теоретичні відомості

Динамометр - це прилад, що призначений для вимірювання сили. За його допомогою можна виміряти, наприклад, силу тяжіння, силу пружності, вагу тіла і т.д.

Сила пружності обчислюється за законом Гука:

F_np. = kx.

Сила тяжіння обчислюється за формулою:

F =mg.

Вага тіла, що знаходиться у спокої, або тіла, що рухається рівномірно, чисельно дорівнює силі тяжіння:

Ρ = F = mg.

Якщо тіло рухається з прискоренням вгору або вниз, то вага тіла змінюється.

Правила техніки безпеки

Дбайливо ставтеся до лабораторного устат­кування. Не розтягуйте пружину динамомет­ра. Акуратно проводіть вимірювання.

Хід роботи

1. Виміряйте силу пружності. Для цього:

а) у лапці штатива закріпіть динамометр;

б) підвішуючи до динамометра по черзі один, два, три й чотири вантажі, виміряйте відповідальну силу пружності й подовження пружини.

в) обчисліть жорсткість пружини динамометра в кожному досліді й середнє значення жорсткості пружини;

г) результати вимірювань і обчислень занесіть у таблицю.

Номер досліду	Fnp.,H	x, м	k , H/м	k ,H/м

2. Виміряйте силу тяжіння і обчисліть масу тіла. Для цього:

а) підвісьте тіло невідомої маси до динамометра й виміряйте силу тяжіння, що діє на нього;

б) обчисліть масу цього тіла;

в) виміряйте масу цього самого тіла за допомогою терезів;

г) оцініть у відсотках відмінність двох отриманих значень;

д) результати вимірювань і обчислень занесіть у таблицю.

Номер досліду	m ,кг	m ,кг	ε, %

m = ; ε = ·100%.

3. Виміряйте вагу тіла. Для цього:

а) підвісьте тіло до динамометра й виміряйте вагу тіла: Р=___Н.

б) проведіть досліди і заповніть таблицю.

Таблиця

Дослід	Результати і пояснення досліду
Підвісивши тягарець до динамометра, рівномірно переміщайте його спочатку по горизонталі, а потім по вертикалі. Спостерігайте, як змінюється вага тіла.
Підвісивши вантаж до динамометра, різко підніміть динамометр вгору. Спо-стерігайте, як змінюється вага тіла.
Підвісивши вантаж до динамометра, різко опустіть динамометр униз. Спос­терігайте, як змінюється вага тіла.
Підвісивши тягарець до динамометра, акуратно відпустіть його. Спостерігай­те, як змінюється вага тіла.

Контрольні запитання

1. Що потрібно знати, щоб задати силу?

2. Що називають силою тяжіння?

3. Що називають вагою тіла?

4. Що називають силою пружності?

5. Сформулюйте закон Гука.

6. Що називають станом невагомості?

Лабораторна робота № 3

Вимірювання жорсткості пружини

Мета роботи: визначити жорсткість пружини навчального динамометра на основі вимірювань видов­ження пружини для різних значень сили тяжіння = m , яка зрівноважує силу пружності , на основі закону Гука: k = .

Обладнання: штатив з муфтами і лапкою, спіральна пружина, набір тягарців, лінійка з міліметровими поділками або смужка міліметрового паперу.

Хід роботи.

1. Закріпити на штативі динамометр (мал. 1).

2. Поряд зі шкалою динамометра чи за нею встано­вити і закріпити лінійку з міліметровими поділками або, що одне й те саме, на шкалі динамометра закріпити міліметровий папір.

Мал.№ 1

3. Відмітити початкове положення стрілки динамо­метра.

4. Підвісити до пружини динамометра тягарець відомої маси т і виміряти викликане ним видовження пружини x.

5. До першого тягарця додати другий, третій тощо тягарці, записуючи щоразу видовження пружини х.

6. За даними вимірювань обчислити жорсткість пружини за форму-лою k = .

7. Результати вимірювань і обчислень записати в таблицю:

Номер досліду	т, кг	mg, Η	, м

8. За результатами вимірювань побудувати графік залежності сили пружності від видовження і, користуючись ним, визначити середнє значення жорсткості пружини k_c.

9. Оцінити точність здобутого результату.