Изучение движения тел, брошенных под углом к горизонту. Методические указания к лабораторной работе № 104 по механике
.pdf
Экспериментальная часть
1Установить по заданию преподавателя наклонную плоскость в одно из трех положений и измерить ее высоту h .
2Измерить длину основания наклонной плоскости l.
3Вычислить угол наклона α по формуле α = arctg( hl ).
4Пустить с вершины наклонной плоскости полый цилиндр и по следу, оставленному на песке, определить дальность полета S. Это задание проделать 7 раз.
5Вычислить среднее значение S, абсолютную ошибку ∆S и относительную ошибку ε по формулам:
|
|
|
|
= |
S1 |
+S2 |
+... +S7 |
|
|
(25) |
|
|
|
|
S |
|
|||||||
|
|
|
|
|
7 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2 |
+ |
(S − S)2 |
+ (S |
|
− S)2 +... + (S |
|
− S)2 |
||||
∆S =σ = σпр |
1 |
|
|
|
|
2 |
7 6 |
7 |
(26) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
За σпр принять цену деления линейки.
Относительная ошибка: ε = ∆SS .
Результаты измерений S и вычислений S , ∆S и ε занести в таблицу 1
Таблица 1
№ опы- |
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
|
5 |
6 |
7 |
||
та |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Si(м) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
=...(м) , |
∆S = … (м), |
ε = …, |
S = |
|
± ∆S =... ±... (м). |
|
||||||
|
S |
S |
|
|||||||||||
6Измерить высоту падения цилиндра H и найти скорость V0 в момент отрыва по формуле:
|
|
= S |
g |
(27) |
V |
||||
0 |
cosα |
2(H − S tgα) |
|
|
|
|
|
||
7Принять относительную ошибку измерения скорости равной относительной ошибке измерения дальности полета, т.к. другие величины, входящие в формулу для V0 , измерены с большей точностью.
11
Вычислить абсолютную ошибку ∆V = |
|
ε и записать результат в |
||
V |
||||
0 |
|
|
0 |
|
виде доверительного интервала V0 = |
|
|
± ∆V0. |
|
V0 |
||||
8Вычислить скорость цилиндра в момент отрыва от наклонной плоскости по формуле:
|
|
|
|
|
= 4 gh |
(28) |
|
V |
|||
цил |
3 |
|
9 Вычислить абсолютную ошибку ∆V:
∆V = |
1 |
|
∆h |
(29) |
|||
V |
|||||||
|
|
|
|
||||
2 |
h |
||||||
|
|
|
|||||
Абсолютную ошибку измерения высоты наклонной плоскости ∆h принять равной 0,5 см. Результат записать в виде доверительного интервала:
V = |
|
± ∆V |
(30) |
V |
10Сравнить полученные результаты измерений V0 и V и сделать вывод.
11Повторить пункты 4 – 10 для шарика. Для вычисления скорости шарика использовать формулу: Vшар = 
107 gh .
12
Контрольные вопросы
1Дать определение траектории, пути и перемещения.
2Что называется средней скоростью перемещения материальной точки?
3Что называется мгновенной скоростью, как она направлена?
4Что такое ускорение?
5Какое ускорение называется тангенциальным, а какое нормальным? Как они направлены?
6В каком случае движение будет равномерным по окружности, а в каком случае – прямолинейным равноускоренным?
7Написать формулы зависимости скорости и пути от времени при прямолинейном равноускоренном движении.
8Написать формулу для величины нормального ускорения.
9Рассказать о двух способах определения скорости скатывающегося тела в момент отрыва от наклонной плоскости.
13
Список использованных источников:
1Савельев, И.В. Курс физики: учебник / И.В. Савельев. – М.: Наука, 1992. – 304 с.
2Трофимова, Т.И. Курс физики: учебник / Т.И. Трофимова. – М.: Выс-
шая школа, 1990. – 478 с.
3Яворский, Б.М. Справочное руководство по физике / Б.М. Яворский, Ю.А. Селезнев.– М.: Наука, 1989. – 576 с.
14