Часть 2. Проверка второго закона ньютона Порядок выполнения работы

1. Установить расстояние S порядка 0,6-0,8 м. Записать это значение.

2. Положить на правый основной груз перегрузки общей массой 20 г. Записать общую массу перегрузков на левом грузе N₂m и на правом грузе N₁m в таблицу 2.

3. Измерить время движения грузов 3-5 раз (по указанию преподавателя) Результаты записать в таблицу 2.

4. Провести аналогичные серии измерений, перекладывая перегрузки с правого основного груза на левый (каждый раз по 1-2 г).

№

N1m, кг

N2m, кг

t1, с

t2, с

t3, с

t4, с

t5, с

‹t›, с

Fр, Н

ΔFр, Н

a, м/с2

Δa, м/с2

1.

2.

…

Таблица 2 - Проверка второго закона Ньютона

Обработка результатов измерений

1. Для каждого из использованных значений N₁ и N₂ рассчитать ускорение по формуле:

а = 2S/t²,

и доверительный интервал:

,

(ΔS = 0,5 см, Δt = 0,1 с), а также значение результирующей силы, действующей на систему:

и

где ∆m = 0,01 г - погрешность определения массы каждого дополнительного груза; N=N₁+N₂ - общее число дополнительных грузов. Результаты расчетов занести в таблицу 2.

2. Для проверки второго закона Ньютона построить по экспериментальным данным график зависимости ускорения системы грузов a от результирующей силы F_p

График зависимости a(F_p) должен представлять собой прямую линию, проходящую через начало отсчёта. Если график пересекает горизонтальную ось в точке F_p>0, то это свидетельствует о наличии силы трения в блоке.

ПРИМЕЧАНИЕ: Порядок выполнения работы и обработки результатов измерений может быть изменен по указанию преподавателя.

Контрольные вопросы

1. Какое движение называется равномерным, равноускоренным? Формулы и графики ускорения, скорости и координаты при равномерном и равноускоренном движении.

2. Сформулируйте законы Ньютона.

3. Выведите формулу для расчета ускорения грузов, связанных нитью, перекинутой через невесомый блок.

4. Обоснуйте возможность применения машины Атвуда для изучения закона равноускоренного движения.

Список рекомендуемой литературы

1. Трофимова, Т.И. Курс физики: Учебное пособие для вузов. – 7-е изд., испр. / Т.И. Трофимова. - М.: Высшая школа, 2004 - §§ 1-3, 5 - 8, 12, 13, 18.

2. Детлаф, А.А. Курс физики: Учебное пособие для вузов.- 2-е изд., испр. и доп./ А.А.Детлаф, Б.М.Яворский. - М.: Высшая школа, 1999.- §§ 1.4, 2.4, 4.3, 5.2.

3. Савельев, И.В. Курс физики: Учеб.: В 3-х т. Т.1: Механика. Молекулярная физика. / И.В. Савельев - М.: Наука., 1989. - §§ 1-5, 8, 24.

4. Грабовский, Р.И. Курс физики (для сельскохозяйственных вузов): Учебное пособие. – 5-е изд., перераб. и доп. / Р.И.Грабовский - М.: Высшая школа, 1980. - §§ 7, 21.