МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ

БЕЛАРУСЬ

Гомельский государственный технический университет

имени П.О.Сухого

Кафедра физики

Лабораторная работа № 1-2

Выполнил студент гр. Э-13

Принял преподаватель

.

г. Гомель, 2001

Лабораторная работа № 1-2

Тема: Изучение законов равномерного движения.

Цель работы: проверить кинематические уравнения равнопеременного движения и законы сохранения механической энергии.

Приборы и материалы: прибор для измерения ускорения свободного падения.

Теоретическая часть

1. Кинематика описывает конкретные механические движения не интересуясь их причинами и вопросами осуществляемости таких движений на практике.

В классической механики движение тела (материальной точки) однозначно описывается заданием радиуса-вектора проведенный из некоторой точки О принятой за начало.

Конец вектора описывает в пространстве некоторую линию называется траекторией. Путь это длина траектории.

Производная радиуса-вектора по времени есть по определению скорость тела :

Быстрота изменения вектора скорости которая определяется производной вектора скорости по времени, называется ускорением тела:

Перемещение равно разности векторов

2. Кинематические уравнения движения тела:

3. Если работа, совершаемая при перемещении точки 1 в точку 2 под действием силы не зависит от формы пути, а зависит только от начального и конечного положения тела, то сила называется консервативной.

Область пространства, в каждой точке которой на тело действует консервативная сила , называется потенциальным полем (консервативным полем).

4. В консервативном статическом (независящем от времени) поле вводится понятие потенциальной энергии – как работы, которую нужно совершить против действия силы , чтобы переместить тело из некоторой произвольно фиксированной точки в интересующую нас точку поля .

или

Работа равна изменению потенциальной энергии:

5. Выражение представляет собой кинетическую энергию тела. - эта энергия связана с движением тела и равна работе, которую нужно затратить для того, чтобы перевести тело массой из состояние покоя в состояние движения со скоростью ().

5. - закон сохранения механической энергии.

Закон справедлив только для замкнутых систем, т. е. система тел взаимодействующих между собой и не взаимодействующих с телами не входящими в данную систему.

7. Потенциальная энергия равна: или из этого следует, что компоненты консервативной силы могут быть найдены дифференцированием потенциальной энергии , т.е.

, , или

Ход работы.

1. Расстояние между верхним и средним кронштейном равно:

Расстояние между средним и нижним кронштейном равно:

Масса груза равна:

2. При массе дополнительного груза делаем измерения и заносим их в таблицу:

	t,с	tср,с	h,м	S,м	M,кг	M,кг	g1,м/с2
1	0,513
2	0,507	0,504	0,14	0,3	0,0217	0,06	8,263
3	0,492

3. При массе дополнительного груза делаем измерения и заносим их в таблицу:

	t,с	tср,с	h,м	S,м	M,кг	M,кг	g2,м/с2
1	0,962
2	0,803	0,862	0,14	0,3	0,0082	0,06	6,768
3	0,82

4. При массе дополнительного груза делаем измерения и заносим их в таблицу:

	t,с	tср,с	h,м	S,м	m,кг	M,кг	g3,м/с2
1	0,951
2	0,883	0,9237	0,14	0,3	0,007	0,06	6,835
3	0,937

5. Вычисляем среднее значение ускорения:

(м/с²).

5. Вычисляем погрешность: ;

5. Результат: ( м/с²).

6. Находим скорость груза:

(м/с).

5. Находим значение механической энергии и :

(дж).

(дж).

Вывод: В замкнутой системе энергия до взаимодействия равна энергии после взаимодействия.