3. Задание

1. Исследовать зависимость ускорения грузов aот массы перегрузкаm.

2. Если эксперименты подтвердят прямо пропорциональную зависимость aотm, то измерить массу грузаm₀.

4. Порядок выполнения работы

   1. Получите у лаборантанабор элементарных грузов.

   2. Положите на один из грузов машины Атвуда перегрузок, состоящий из одного элементарного груза (желательно, самого лёгкого) и запишите его массу в таблицу 4.1. В столбце N(количество элементарных грузов) запишите число 1.

   3. Поднимите груз с перегрузком вверх, измерьте по линейке высоту подъёма груза hотносительно подставки (см. рисунок 4.1) и запишите результат в таблицу 4.1. В последующих опытах желательно (но не обязательно) устанавливать такую же высоту подъёма.

   4. Плавно, без толчка отпустите груз, предоставив ему возможность падать на подставку машины Атвуда. Одновременно запустите секундомер.

   5. В момент падения груза на подставку остановите секундомер и запишите время падения груза tв таблицу 4.1.

   6. Повторите ещё 6 раз пункты 4.3 – 4.5. При этом каждый раз предварительно немного увеличивайте массу перегрузка одним из двух возможных способов: либо добавляя ещё один элементарный груз, либо меняя набор элементарных грузов, составляющих перегрузок, другим набором – более тяжёлым. Не забывайте каждый раз записывать в таблицу 4.1 массу перегрузка mи количествоNвходящих в него элементарных грузов.

   7. Определите по формуле (2.15) значения ускорения грузов в каждом из опытов. Результаты запишите в таблицу 4.1.

   8. Оцените погрешности измерения массы перегрузка и ускоренияв каждом из опытов. Как это сделать, написано в пункте 5. Результаты запишите в таблицу 4.1.

Таблица 4.1. Зависимость ускорения грузов aот массы перегрузкаm

Номер опыта	m	N	h	t	a
	г	шт.	м	с	м/с2	г	м/с2
1
2
3
4
5
6
7

1. На основании данных таблицы 4.1 постройте график экспериментальной зависимости ускорения груза aот массы перегрузкаm.

• Выделите для графика не менее половины страницы.

• Выберите подходящий масштаб, имея в виду, что по горизонтальной оси (оси абсцисс) надо откладывать значения m, а по вертикальной оси (оси ординат) – значенияa.

• Нанесите на график экспериментальные точки в виде не закрашенных кружочков диаметром примерно 2 мм.

• Нанесите на график планки погрешностей. Для этого от каждой экспериментальной точки отложите влево и вправо отрезок длиной (m), а затем отложите вверх и вниз отрезок длиной(a).

• Проведите по линейке экспериментальную прямую – так, чтобы она пересекла начало координат и планки погрешностей всех экспериментальных точек и при этом прошла наиболее близко ко всем точкам. Образец показан на рисунке 4.1.

10. Выберите на экспериментальной прямой линии произвольную точку, определите её координаты , а затем, используя формулу (2.13), определите массу грузаm₀. На рисунке 4.1 произвольная точка обозначена буквойA, её координаты: (40 г; 2,05 м/с²), при этом

.

Графики можно строить, используя современные компьютерные программы. Например, график на рисунке 4.1 построен с помощью EXCEL. Программа сама провела по точкам экспериментальную линию (линию тренда) и выдала её уравнение: y= 0,0514x. Сравнив это уравнение с формулой (2.11), можно заключить, что. Отсюда следует, чтоm₀= 95 г. Это число несколько отличается отm₀= 96 г и от числа 100 г, написанного на грузах. Однако эти отличия не достоверны, так как они меньше погрешности измерения массыгруза каждым из выше описанных способов.

11. Оцените погрешность измерения массы груза (m₀). О том, как это сделать, написано в пункте 5.

12. Запишите результат измерения массы груза в виде: