Описание лабораторного занятия № 2 «Исследование движения тела под действием постоянной силы»
(наименование лабораторного занятия)
Дисциплина «ФИЗИКА»
(наименование дисциплины)
Цель занятия: ознакомиться с основными закономерностями равноускоренного движения под действием постоянной силы.
Оборудование: штатив, желоб длиной один метр, угол наклона которого можно менять, меняя высоту крепления в штативе, набор шаров разного размера, стопор, часы, линейка.
Краткие теоретические сведения.
Равноускоренным называется движение, при котором скорость тела за любые равные промежутки времени изменяется на одинаковую величину.
Ускорением тела при равноускоренном движении называется величина, равная отношению изменения скорости к промежутку времени, за которое это изменение произошло.
Обозначение ускорения: а, единицы измерения в СИ: [м/с2].
Координата тела при равноускоренном движении определяется в соответствии с законом:
где:
-
ускорение тела;
–
начальная
скорость;
–
начальная координата; если начальная
скорость тела равна нулю (
0),
то ускорение вычисляется по формуле:
;
где:
–
пройденный путь.
Метод исследования.
Несколько раз пустить шарик по желобу без начальной скорости, изменяя длину его пути. В каждом случае измерить время движения и вычислить ускорение шарика по формуле:
;
Если движение равноускоренное, то ускорение не должно зависеть от длины пути шарика.
Ход работы.
Задание А.
1. Подготовить тетради в таблицу для записи результатов опытов.
Табл. 1.
h, м |
x, м |
t, с |
a, м/с2 |
h, м |
x, м |
t, с |
a, м/с2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
2. Закрепите жёлоб в штативе на высоте h = 10см.
3. Установите стопор на расстоянии x = 30 см. Запустите шарик, подняв ограничитель, и измерьте время его движения t.
4. Вычислите ускорение шарика по формуле равноускоренного движения:
;
5. Установите стопор в новое положение и измерьте время движения шарика.
6. Повторите измерения несколько раз для различных положений стопора.
Результаты измерений занесите в таблицу.
7. Измените наклон жёлоба и повторите упражнение.
Задание Б.
1.Начертите в тетради таблицу 2.
Табл. 2.
№ п/п |
h,м |
X,м |
t,с |
a,м/с2 |
|
t, с |
a, м/с2 |
h, м |
x, м |
t, с |
a, м/с2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Закрепите жёлоб в штативе на высоте h = 10 см.
3. Установите стопор на расстоянии х = 90 см.
4. Запустите шарик и измерьте время его движения t.
5. Повторите опыты с другими шариками, не меняя угол наклона жёлоба и положения стопора.
6. Результаты опытов занесите в таблицу. Вычислите ускорение шарика по формуле равноускоренного движения.
7. Сравните полученные результаты. Сделайте вывод:
а) является ли движение шарика равноускоренным?
б) зависит ли ускорение шарика от размеров и массы шарика?
в) изменяется ли ускорение при изменении угла наклона жёлоба?
Контрольные вопросы.
1. Как и во сколько раз измениться ускорение шарика, если синус угла наклона жёлоба а) увеличить вдвое, б) уменьшить втрое?
2. Угол наклона жёлоба был 6о. Его уменьшили в 2 раза. Во сколько раз изменилось ускорение? Почему?
3. Угол наклона жёлоба был равен 5о. Его увеличили в 9 раз. Во сколько раз изменилось ускорение? Почему?
4. Решите задачу:
Поезд, двигаясь под уклон, прошёл за 20 секунд путь 340 м и развил скорость 19 м/с. С каким ускорением двигался поезд и какой была скорость в начале уклона?
Министерство образования и науки Краснодарского края
Государственное БЮДЖЕТНОЕ образовательное учреждение
среднего профессионального образования
«Новороссийский колледж радиоэлектронного приборостроения» КК