Порядок выполнения работы

ЗАДАНИЕ 1. Изучите теорию данного вопроса.

ЗАДАНИЕ 2. Изучите экспериментальную установку и правила работы на ней.

ЗАДАНИЕ 3. Оценка момента сил трения.

Повесить на нити грузы одинаковой массы. Естественно, они будут покоится. Начнем очень осторожно на один из грузов класть небольшие разновески. Как только начнется движение грузов, трение покоя в оси перейдет в трение скольжения. Момент веса разновесок и будет равен моменту сил трения . Следовательно, .

Если окажется, что масса перегрузка будет удовлетворять условию

>> , то трением в блоке можно пренебречь.

ЗАДАНИЕ 4. Проверка закона пути . (3.11)

Установите приёмный столик на некотором расстоянии от нижнего основания груза. Измерьте расстояние , которое будет проходить груз. Положите на правый груз перегрузок, разомкните электрическую цепь и одновременно пустите в ход секундомер. Секундомер останавливают в момент удара груза о площадку. Запишите показания секундомера . Время падения груза измерьте 5 раз. Найдите среднее значение времени. Из формулы (11) выразите ускорение и рассчитайте его.

Проделайте такие же измерения для расстояний и рассчитайте ускорение . Проверьте равенство:

.

ЗАДАНИЕ 5. Проверка закона скорости .

Установите приёмный столик в нижнюю точку шкалы. Правый груз поднимите в верхнюю точку шкалы, положите на него перегрузок и удерживайте систему электромагнитом в состоянии покоя. Ниже висящего груза расположите кольцевую платформу. Разомкните цепь электромагнита. Измерьте время от момента снятия перегрузка до удара груза о сплошную платформу. Время измеряют 5 раз. Измеряют расстояние между кольцом и приёмным столиком. Рассчитывают скорость равномерного движения груза по формуле , по формуле рассчитывают ускорение груза.

Измените расстояние между грузом и кольцевой платформой. Для этого переместите кольцевую платформу. Повторите все измерения для расстояний и рассчитайте ускорения. При увеличении расстояния между висящим грузом и кольцевой платформой растёт и скорость равномерного движения, но при одном и том же перегрузке ускорение системы должно быть одинаково:

.

ЗАДАНИЕ 6. Проверка второго закона Ньютона , где - сумма перегрузков.

Если перекладывать добавочные грузы с одной стороны на другую, то масса всей системы не изменится, но результирующая внешняя сила, приложенная к системе, будет меняться, а с ней и ускорение движения системы. Для двух различных случаев будем иметь:

.

Делением этих выражений соответственно получим:

, что даёт .

Это выражение необходимо проверить. Сначала на один груз кладут, например, перегрузок 1 г, а на другой – 3 г, что даёт . Определяют при таком положении перегрузков несколько значений (при различных положениях сплошной платформы). После этого все 4 г кладут на правый груз, что даёт (масса всей системы при этом остаётся неизменной), и снова определяют несколько значений . Все выражения типа должны быть примерно равны между собой, что и является проверкой второго закона Ньютона.

ЗАДАНИЕ 7. Проверка уравнения (3.7).

Рассчитайте величину для данного блока, где . Рассчитайте значение ускорения с учётом сил трения по формуле (3.8). Рассчитайте натяжение нити по формуле (3.9).

Подставив полученные значения в левую и правую части уравнения (3.7), сравните их совпадение (в пределах погрешности они должны быть одинаковы).