- •Определение объема цилиндра
- •Введение
- •Описание установки
- •Порядок проведения измерений
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Изучение законов кинематики прямолинейного равнопеременного движения
- •Описание установки
- •Порядок выполнения измерений
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Описание установки
- •Порядок выполнения измерений
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Изучение основного закона динамики вращательного движения
- •Введение
- •Умножим векторно обе части этого уравнения на вектор и заменим ускорениечерез угловое ускорениеисходя из формулы:
- •Описание установки
- •Натяжение нити т можно определить по уравнению движения груза:
- •Упражнение 1. Проверка второго закона Ньютона для вращательного движения.
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
Описание установки
Установка включает в себя машину Атвуда, электронный блок и набор перегрузков.
Общий вид установки изображен на рис. 1. Установка состоит из основания 2, на вертикальной стойке1которого размещены верхний5, средний4и нижний3кронштейны. На верхнем кронштейне5крепится блок, через который перекинута нить6с грузамиГ1иГ2одинаковой массы. Электромагнит7с помощью фрикциона удерживает блок в неподвижном состоянии. На среднем кронштейне4установлен фотодатчик8, подающий сигнал для окончания счета времени движения грузов. Средний кронштейн имеет индекс, положение которого совпадает с оптической осью фотодатчика (риска на корпусе). На площадке нижнего кронштейна3имеется амортизатор для остановки груза. Кронштейны3и4могут свободно перемещаться и фиксироваться на вертикальной стойке1по всей ее свободной длине. По миллиметровой линейке9определяют начальное и конечное положение грузов и пройденный ими путь.
Рис. 1. Общий вид установки
На передней панели электронного блока 10 имеются индикаторы “ПЕРИОД”, “ВРЕМЯ”, кнопки управления: “СБРОС”, “ПУСК”, “СТОП” и кнопка “СЕТЬ”, которая включает питание блока10. При нажатии на кнопку “СБРОС” происходит обнуление цифровых индикаторов “ПЕРИОД” и “ВРЕМЯ”. ГрузГ1фиксируется нажатием кнопки “СТОП” на заданной высоте. При нажатии кнопки “ПУСК” грузы начинают двигаться, а таймер отсчитывает время; при пересечении правым грузом оптической оси фотодатчика счет времени прекращается, а на цифровом индикаторе “ВРЕМЯ” высвечивается время равноускоренного движения груза. Для нового запуска следует сначала поднять грузГ1на необходимую высоту, нажать кнопки “СБРОС ”и “СТОП”, а затем – кнопку “ПУСК”.
Рис.2. Схема подвески
грузов
с
перегрузком
В работе следует убедиться, что движение системы при фиксированной массе перегрузка mявляется равноускоренным. Для этого нужно экспериментально проверить выполнение зависимости (9), которую перепишем в виде:
. (10)
Из этого соотношения ясно, что в осях х=t2иy= 2Sполученная прямая, проходящая через начало координат, соответствует равноускоренному движению, а тангенс угла наклона к осихравен ускорению тела.
Порядок выполнения измерений
1. Положив на правый груз Г1перегрузокm, переместить его в верхнее положение и нажать кнопку «СТОП».
2. При помощи кронштейна 4установить расстояние от нижней плоскости перегрузкаm до фотодатчика8, заданное преподавателем.
3. Нажать кнопку «ПУСК».
4. Как только груз Г1пройдет мимо кронштейна4нажать кнопку «СТОП».
5. По электронному блоку 10отсчитать время падения груза.
6. Повторить пункты 1 – 5 четыре раза.
7. Повторить пункты 1 – 6 для других расстояний.
8. Результаты измерений записать в таблицу.