Измерения

1. Определение ускорения свободного падения

1. 1. Проверка равноускоренного характера движения.

Определите экспериментально зависимость времени движения груза от высоты . Измерения проведите при определённом выбранном значении массы перегрузка . При этом необходимо также, чтобы выполнялось неравенство

<< г.

Отвести в сторону кольцевую платформу. Включить секундомер, кнопкой «Сброс» установить нуль измерителя.

Определить время движения для пяти высот, повторяя измерения, для каждого значения , по пять раз. Результаты занести в таблицу 1.

Таблицу 1

N	S	t1	t2	t3	t4	t5	tср	t2ср
1...
...5

Здесь t₁, ..., t₅ – результаты измерения времени движения с установленной высоты S.

По результатам измерений в осях координат , постройте прямую . По наклону прямой определите .

1.2. Определение графическим путём.

Определите опытным путём зависимость времени падения от массы перегрузка. Измерения проводите при наибольшей возможной высоте падения для трех значений массы . Для значения повторите измерения пять раз, результаты занесите в таблицу 2.

Время падения измеряется аналогично п.1.1.

Таблица 2

i\	mi	M/m	t1	t2	t3	t4	t5	tср	t2ср
1 2 3 ...

Все значения массы перегрузка должны лежать в диапазоне

m₀ << m << 2M = 122 г,

- масса страгивающего перегрузка.

Из соотношения (4) и (5) можно получить зависимость

и по тангенсу угла наклона прямой вычислить значение .

По результатам измерений в осях координат , постройте график и найдите и .

1.3. Определение аналитически.

Кольцевую платформу поставить на место. Кнопка секундомера отжата. Поднять груз А с выбранным перегрузком на максимальную высоту. Нажать кнопку <Пуск>. Когда груз проходит через кольцо перегрузок снимается и одновременно включается секундомер. Таким образом, на табло – время прохождения груза между датчиками.

Пусть - путь, пройденный грузом А с перегрузком от верхнего электромагнита до кольцевой платформы за время . На этом пути он движется равноускоренно с ускорением . Зная ,можно подставить его значение в (4) и определить .

Путь, пройденный телом при равноускоренном движении, если начальная скорость за время , определяется по формуле

, отсюда (6)

но нам неизвестно. Известно, что после снятия перегрузка система движется равномерно со скоростью и проходит путь от кольцевой платформы до сплошной платформы за время :

(7)

С другой стороны, груз подходит к кольцевой платформе со скоростью, определяемой выражением

(8)

Подставляя (8) в (7) находим

(9)

Теперь подставим (9) в (4) и окончательно для определения получим выражение

(10)

При выбранных и провести 5 измерений для трех различных масс перегрузок , значения которых должны лежать в диапазоне m₀ << m >> 2M.

Данные занести в таблицу. По формуле (10) найти и определить и .

Сравнить , полученные в п.1.2. и в п.1.3.