Контрольные вопросы

1. Дайте определение скорости?

2. Что такое ускорение?

3. Сформулируйте первый закон Ньютона?

4. Почему человек, когда споткнется, падает лицом вниз?

5. Сформулируйте второй закон Ньютона?

6. Чем объясняется большая подвижность мелких животных по сравнению с более крупными?

Лабораторная работа №2 определение ускорения свободного падения.

Цель: Определение ускорения свободного падения с помощью физического маятника.

Принадлежности: оборотный маятник, секундомер.

Описание установки и краткая теория.

Важным частным случаем вращательного движения является движение физического маятника.

Физическим маятником называется любое твердое тело, которое может совершать колебания вокруг неподвижной горизонтальной оси в поле силы тяжести.

Используемые в работе маятники представляют собой однородные металлические стержни 1, к которым крепятся опорные призмы 2, служащие для подвешивания маятников на консоли, и грузы 3,4,5 (рис.1).

Период колебаний маятника

(1)

где I – момент инерции маятника относительно оси, проходящей через точку подвеса, m – его масса, g – ускорение свободного падения, l – расстояние от точки подвеса до центра масс, l_n – приведенная длина.

Измерения и вычисления:

1. Жестко зафиксировать опорные призмы 2 и груз 4 оборотного маятника (рис.1в). Их положения на стержне остаются неизменными в процессе опытов.

2. Подвесив маятник на консоли, определить периоды его колебаний для различных (не менее10) положений груза 5 на конце стержня.

3. Построить график зависимости периода колебаний от расстояния от конца стержня до груза 5.

4. Перевернув маятник, подвесить его, используя другую опорную призму. Производя аналогичные измерения, на том же чертеже построить второй график зависимости периода колебаний от положения груза 5 на стержне.

5. Пересечение двух графиков укажет положение груза 5, при котором периоды равны (в этом случае расстояние между опорными призмами 2 является приведенной длиной маятника l_n). Точка пересечения графиков должна быть определена по возможности более тщательно, для чего график должен быть крупномасштабным.

6. Закрепив груз 5 в положении, соответствующем пересечению графиков, тщательно определить период колебаний маятника (не менее трех измерений для каждой опорной призмы и не менее 100 колебаний при каждом измерении). Вычислить среднее значение этого периода.

7. Из формулы (1) вычислить g и оценить погрешности измерений и вычислений. Сравнить полученное значение g с табличным и сделать вывод.

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте закон всемирного тяготения.

2. Что такое ускорение свободного падения?

3. Дайте определение силы тяжести? В чем ее отличие от силы тяготения?

4. Дайте определение веса тела? Чем вес тела отличается от массы?

5. Дайте определение момента инерции тела.

Лабораторная работа №3 определение скорости звука в воздухе

Цель: Определение скорости звука в воздухе

Принадлежности: стеклянная труба, телефон, микрофон, звуковой генератор, осциллограф.