2. Описание лабораторной установки

Рис. 2.1

Лабораторная установка (рис. 2.1.) представляет собой наклонную плоскость 1, высотой h и длиной l. В верхней точке плоскости установлен фиксирующий механизм 2; в нижней – контрольный датчик 3, соединенный с секундомером 4.

3. Порядок выполнения работы

1. Эксперимент с поступательно движущимся телом

1. Включить в сеть электронный блок посредством сетевого шнура.

2. Поместить тело (брусок) в фиксирующий механизм 2, при этом показания секундомера должны быть на нуле.

3. Отпустить тело, при этом оно будет скользить вниз вдоль наклонной плоскости. После того как тело коснется контрольного датчика 3, снять показания с секундомера. Опыт провести не менее пяти раз.

4. Измерить массу бруска m.

5. Измерить длину l и высоту h наклонной плоскости.

6. Данные занести в таблицу 1.

Таблица 1

№ опыта	l, м	h, м	sinα	m, кг	t, с	μ	а,	υ,	, Дж	, Дж	, Дж
1 2 3 4 5
среднее

7. Вычислить коэффициент трения скольжения μ по формуле (1.7), ускорение бруска а по формуле (1.4), силу трения по формуле (1.5), работу силы трения .

8. Рассчитать скорость бруска у основания наклонной плоскости .

9. Определить кинетическую энергию и потенциальную энергию .

10. Рассчитать абсолютную и относительную погрешности прямых и косвенных измерений.

11. Записать закон сохранения энергии для движущегося тела (1.9), проверить его выполнение с учетом силы трения для средних значений , , . Указать точность выполнения этого закона в процентном соотношении.

2. Эксперимент с вращающимся телом

1. Измерить массу сплошного цилиндра и его радиус. Определить момент инерции. Данные занести в таблицу 2.

Таблица 2

Параметры движущегося тела.

Тело	l, м	h, м	sinα	m, кг	r, м	I, кг∙м2
Сплошной цилиндр
1 2 3 4 5
среднее

2. Измерить время скатывания сплошного цилиндра с наклонной плоскости t как описано в п.п. 1.2-1.3.

3. Рассчитать ускорение центра масс тела по формуле (1.12).

4. Определить скорость центра масс цилиндра у основания наклонной плоскости: .

5. Вычислить угловую скорость цилиндра у основания наклонной плоскости по формуле (1.14).

6. Вычислить кинетическую энергию поступательного движения центра масс и кинетическую энергию вращательного движения у основания наклонной плоскости; потенциальную энергию цилиндра на вершине наклонной плоскости . Данные свести в таблицу 3.

Таблица 3

Результаты эксперимента с вращающимся телом.

№ опыта	t, с	, м/с2	, м/с	, рад/с	, Дж	, Дж	, Дж
1 2 3 4 5
среднее

7. Рассчитать абсолютную и относительную погрешности прямых и косвенных измерений.

8. Записать закон сохранения энергии для движущегося тела (1.15) и проверить его выполнение для средних значений энергий. Указать точность выполнения этого закона.

9. Выключить установку.