1 Лабораторная работа / 1-Лабораторная работа (Физика)_20 / Отчет

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра физики

ОТЧЕТ

Лабораторная работа по курсу "Общая физика"

ИЗУЧЕНИЕ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ

НА МАШИНЕ АТВУДА

Преподаватель Студент группы

___________ / / __________ /. /

___________. .

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью работы является изучение закона прямолинейного ускоренного движения тел под действием сил земного тяготения с помощью машины Атвуда.

2. ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА

С хема экспериментальной установки на основе машины Атвуда приведена на рис.2.1.

На вертикальной стойке 1 крепится легкий блок 2, через который перекинута нить 3 с грузами 4 одинаковой массы. В верхней части стойки расположен электромагнит, который может удерживать блок, не давая ему вращаться. На среднем кронштейне 5 закреплен фотодатчик 6. На корпусе среднего кронштейна имеется риска, совпадающая с оптической осью фотодатчика. Средний кронштейн имеет возможность свободного перемещения и фиксации на вертикальной стойке. На вертикальной стойке укреплена миллиметровая линейка 7, по которой определяют начальное и конечное положения грузов. Начальное положение определяют по нижнему срезу груза, а конечное - по риске на корпусе среднего кронштейна.

Миллисекундомер 8 представляет собой прибор с цифровой индикацией времени. Регулировочные опоры 9 используют для регулировки положения экспериментальной установки на лабораторном столе.

Принцип работы машины Атвуда заключается в том, что когда на концах нити висят грузы одинаковой массы, то система находится в положении безразличного равновесия. Если на правый груз положить перегрузок, то система грузов выйдет из состояния равновесия и начнет двигаться.

3. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

Угловой коэффициент экспериментальной прямой:

 = (3.1)

Величина ускорения, определяемого из линеаризованного графика:

a = 2² (3.2)

4. РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ АНАЛИЗ.

Измеренные значения и результаты их обработки приведены в таблице.

Таблица

Результаты прямых и косвенных измерений

	S1 =10, см		S2 =20, см		S3 =15 , см		S4 =5 , см		S5 = 13 , см
Номер измере­ния	=3,16, см1/2		=4,5, см1/2		=3,9, см1/2		=2,24 , см1/2		=3,6, см1/2
	t, c	t2, c2	t, c	t2, c2	t, c	t2, c2	t, c	t2, c2		t, c	t2, c2
1	2,9	8,32	4,15	17,26	3,6	12,8	2,12	4,5		3,4	11,6
2	2,7	7,4	4,22	17,8	3,6	12,7	2,0	3,9		3,28	10,7
3	2,7	7,39	4,09	16,7	3,6	13,19	1,9	3,7		3,13	9,8
4	2,9	8,5	3,9	15,5	3,40	11,5	1,9	3,7		3,20	10,22
5	3,05	9,33	4,05	16,4	3,39	11,5	2,15	4,6		3,4	11,8
< t >, c	2,9		4,09		3,5		2,02		3,29
< t2 >, c2	8,20		16,7		12,36		4,09		10,8

Таблица случайной общей и приборной погрешностей для t.

	0,06	0,04	0,05	0,04	0,05
	0,13	0,10	0,10	0,10	0,12
t (0,9; 5)	2,1	2,1	2,1	2,1	2,1
	5%	2%	3%	5%	4%
	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001
Доверительные интервалы	2,7	3,9	3,4	1,9	3,17
	2,9	4,19	3,6	2,12	3,41
	0,13	0,10	0,11	0,10	0,12
	0,05	0,02	0,03	0,05	0,04

Таблица погрешностей для .

	0,36	0,39	0,35	0,19	0,38
	0,09	0,05	0,06	0,10	0,07
	0,8	0,8	0,7	0,4	0,8
	0,8	0,8	0,7	0,4	0,8
Доверительный интервал	7,44	15,91	11,63	3,68	10,03
	8,96	17,54	13,10	4,50	11,61
t (0,9; 5)	2,1	2,1	2,1	2,1	2,1
	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001

Графики зависимостей S= , S=, = с учетом доверительных величин.

Величина ускорения вычисляемая с помощью линеаризованного графика = с помощью формулы a=, где - угловой коэффициент экспериментальной прямой:

 =

равна: (м/с)

5. ВЫВОДЫ

В результате проделанной работы мы убедились в справедливости закона для машины Атвуда, так как смогли в пределах погрешностей измерений построить линеаризованный график прямолинейного движения тел под действием сил земного тяготения с помощью машины Атвуда.