Обработка результатов измерений

1. Для каждого из использованных значений N₁m и S рассчитать ускорение по следующей из закона (2.13) формуле:

а = 2S/t², (2.14)

и абсолютную погрешность ускорения:

, (2.15)

где ΔS = 0,5 см, Δt = 0,1 с. Результаты расчетов занести в таблицу 2.1.

Если закон равноускоренного движения верен, то доверительные интервалы ускорения, найденные по формулам (2.14), (2.15) 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 (2.13) верен, то в выбранной системе координат графики зависимости S(t²) есть прямые линии, проходящие через начало отсчета.

Часть 2. Проверка второго закона Ньютона Порядок выполнения работы

1. Установить расстояние S примерно 0,5 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 2.2.

3. Измерить время движения грузов 3-5 раз (по указанию преподавателя) Результаты записать в таблицу 2.2.

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

Таблица 2.2 – Проверка второго закона Ньютона

№

N1m, кг

N2m, кг

t1, с

t2, с

t3, с

t4, с

t5, с

, с

, Н

, Н

a, м/с2

Δa, м/с2

1.

2.

Обработка результатов измерений

1. Для каждого из использованных значений N₁ и N₂ рассчитать ускорение по проверенной в части 1 формуле (2.14) и абсолютную погрешность ускорения по формуле (2.15), принимая ΔS = 0,5 см, Δt = 0,1 с. Рассчитать также значение результирующей силы, действующей на систему, и ее абсолютную погрешность:

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.

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.