1.4. Определение ускорения свободного падения

Цель опыта: обеспечить формирование умений экспериментально определять ускорения падения по прямым измерениям промежутков времени и путей, проходимых телом за эти промежутки времени.

Оборудование: прибор для изучения законов механики с принадлежностями, секундомер, оптоэлектрические датчики.

Порядок выполнения работы

1. У становка для выполнения опыта схематически изображена на рисунке 1.

2. Для экспериментального исследования закономерностей свободного падения установите конец основания прибора, на котором смонтировано пусковое устройство вертикально, а вторую половину основания прибова – горизонтально.

3. Установите первый оптический датчик на нулевой отметке шкалы, а второй – на одной вертикали на = 40 см ниже первого. На протяжении всего опыта положения обоих датчиков должны оставаться неизменными. Рисунок 1

4. Подключите оптические датчики к гнездам 1 и 2

секундомера. Установите прибор в режим (DUBLE). Убедитесь, что верхний датчик, подсоединен к гнезду 1, а падающий шарик свободно проходит через створы обоих оптических датчиков.

5. Освободите шарик установленный в спусковое устройство и измерьте промежуток времени , в течение которого шарик прошел путь равный расстоянию между датчиками.

6. Установите нижний датчик на другом расстоянии от верхнего, повторите измерения и вычисления.

7. Используя результаты измерений промежутков времени и соответствующих им перемещений шарика вычислите модуль ускорения шарика по формуле . Сравните результаты вычислений с табличным значением ускорения свободного падения.

8. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу 1:

Таблица 1

№ п/п

1.5. Определение ускорения свободного падения с помощью Машины Атвуда.

Машина Атвуда настольная электрифицированная (рис.1-1, а) предназначена для демонстрации опытов по кинематике и динамике прямолинейного движения. Прибор состоит из деревянной планки, которую с помощью стального стержня можно вертикально укреплять на треноге от универсального штатива (рис.1-1, б – верх лицевой стороны, рис.1-1, в – низ тыльной стороны).

Н а планке нанесена шкала – 86 см.

а) б) в) Рисунок 1

В верхней части планки с двух сторон смонтированы гнезда для установки электромагнитного пускателя 3. На планке внизу установлена колодка с четырьмя зажимами для подключения источника тока (6 В) и секундомера. С обратной стороны вдоль планки сделан паз с двумя токоведущими шинами, предназначенными для подключения в цепь приемного столика 4. Основание столика стопорится, но он может перемещаться в вертикальном направлении на несколько миллиметров. При установке столика в верхнее положение до упора цепь с токоведущими шинами замыкается, а при его опускании вниз – размыкается.

Подготовка прибора к работе сводится к следующему

С помощью уравнительных клиньев или винтов, смонтированных на треноге, добиваются вертикальности. Цепь собирают по рисунку 2, где Э – электромагнитный пускатель, ПC—контакты приемного столика, С—зажимы «Вход» секундомера, 1, 2, 3, 4 —зажимы на колодке машины Атвуда, жирные прямые линии Ш – токоведущие шины прибора.