Часть 1. Проверка закона равноускоренного движения Порядок выполнения работы
1. Подключить установку к сети, включить секундомер, нажать кнопку «СБРОС» («установка нуля»).
2. Установить на правом основном грузе несколько перегрузков общей массой N1m = 5-7 г, записать значение N1m в таблицу 1. Левый груз установить на электромагнит.
3. Установить датчик на требуемое расстояние S (примерно 30 см), используя винтовой фиксатор. Записать значение S в таблицу 1.
4. Нажать кнопку «ПУСК» (при этом отключается электромагнит, удерживающий левый основной груз - система начинает движение, запускается секундомер), после остановки секундомера записать показания - время прохождения грузами расстояния S в таблицу 1.
ВНИМАНИЕ! Перед нажатием кнопки «ПУСК» необходимо убедиться, что грузы не совершают колебательных и вращательных движений.
5. Повторить измерения времени движения грузов при данном значении S 3-5 раз (по указанию преподавателя).
6. Провести измерения времени движения грузов (п.п. 3-5) еще для 2-4 значений S по указанию преподавателя.
7. Увеличить массу перегрузков на правом основном грузе до 10-12 г и повторить измерения по п.п.3-5.
Таблица 1 - Проверка закона равноускоренного движения
N1m, г |
S, м |
t1, с |
t2, с |
t3, с |
t4, с |
t5, с |
‹t›, с |
‹t›2, с2 |
a, м/с2 |
Δa ,м/с2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обработка результатов измерений
1. Для каждого из использованных значений N1m и S рассчитать ускорение по следующей из закона (10) формуле:
а = 2S/t2, (11)
и доверительный интервал:
.
(12)
Принять ΔS = 0,5 см, Δt = 0,1 с. Результаты расчетов занести в таблицу 1.
Если закон равноускоренного движения верен, то доверительные интервалы ускорения, найденные по формулам (11), (12) для одного и того же значения N1, но разных значений S, должны перекрываться.
2. Для графической проверки закона равноускоренного движения построить систему координат, в которой по горизонтальной оси будет откладываться t2 -квадрат времени, затраченного на прохождение пути S, а по вертикальной - путь S. В этой системе координат построить семейство экспериментальных зависимостей S(t2), снятых при различных значениях N1.
Если закон (10) верен, то в выбранной системе координат графики зависимости S(t2) есть прямые линии, проходящие через начало отсчета.