5. Вопросы для проверки (примерные)

5.1. Объяснить цель и методику выполнения эксперимента. Какие результаты получены способами прямых и косвенных измерений?

5.2. Объяснить расчётные формулы. На основании каких законов динамики получены уравнения (I) - (3)?

5.3. Понятия массы и момента инерции.

5.4. Понятия линейных и угловых скоростей и ускорений.

5.5. Понятия о поступательном и вращательном движении тел.

5.6. Понятия силы и момента силы.

5.7. Почему ускорение силы тяжести зависит от широты места?

5.8. Какими будут показания весов, если на них установить машину Атвуда с

подвешенными на блоке грузами с неравными массами m₁ и m₂ (массу штатива с блоком обозначим m)?

6. Литература

6.1. Савельев И.В. Курс общей физики, т.1, Москва, «Наука», 1977г., с.15.

6.2. Трофимова Т.И. Курс физики, Москва, «Высшая школа», 2003г., с.6.

6.3. Терентьев А.Д. Введение в физику: основы физических измерений, Методическое пособие № 100, КГТУ, 2006г.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

1. Значения ускорения свободного падения (ускорения силы тяжести) в некоторых точках на поверхности Земли:

Широта, град Место g, м/с2 0 Экватор 9,7805 52,5 Берлин 9,8128 55 Калининград 9,8149 60 С.-Петербург 9,8192 90 Сев. Полюс 9,8324 2. Технические данные лабораторных установок Параметр Значение параметра Установка 2А Установка 2Б Масса нулевого подвеса m0, г 80,00 ±0,02 Масса дополни- тельных грузов, г m01=m2=1,60 ±0,02 m02=m1+m2= =2,70±0,03 m03=m2+m3= =3,40±0,03 m04=m4=4,28±0,02 m05=m1+m4= =5,38±0,03 m02=m5=2,40±0,02 m03=m1+m3= =2,75±0,03 m04=m1+m4= =3,25±0,03 m05=m6=4,20±0,02 Радиус блока rбл, м (4,00±0,05)х10-2

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ В МАШИНЕ АТВУДА

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Результаты, полученные в эксперименте с пятью грузами, позволяют выполнить анализ преобразования потенциальной и кинетической энергии в машине Атвуда.

Если считать, что в установке отсутствует трение, тогда должен выполняться закон сохранения механической энергии, так как работу выполняет потенциальная сила тяжести, а сумма работ сил натяжения нитей равна нулю (что легко подтвердить расчётом). Следовательно, сумма потенциальной и кинетической энергии всей сис­темы (два груза и блок) не изменяется от начального до конечного положения:

П₀ + Т₀ = П_к + Т_к, (1П)

где П₀ и Т₀ - потенциальная и кинетическая энергия в начальный момент времени, П_к и Т_к потенциальная и кинетическая энергия в конечный момент времени.

С учётом трения получаем:

П₀ + Т₀ = П_к + Т_к + А_тр , (2П)

где А_тр - работа сил (либо момент сил) трения.