Контрольні запитання

1. Механічний рух. Види механічного руху.

2. Який рух називають рівноприскореним?

3. Що називають прискоренням? За якою формулою розраховується?

4. Чи може прискорення тіла дорівнювати нулю, коли його швидкість не дорівнює нулю? Відповідь пояснити.

5. Доведіть, що для рівноприскореного руху.

6. Чи завжди при рівноприскореному русі матеріальної точки шляхи, пройдені нею за однакові проміжки часу, відносяться як послідовний ряд непарних чисел?

Лабораторна робота № 2

Дослідження руху тіла по колу під дією сил пружності і тяжіння

Мета роботи: ознайомитись з величинами, які характеризують рух тіла по колу; переконатися в тому, що під час руху тіла під дією кількох сил рівнодійна дорівнює добутку маси тіла і прискорення.

Завдання:

1. Ознайомитись з величинами, які характеризують рух тіла по колу.

2. Переконатися в тому, що під час руху тіла під дією кількох сил рівнодійна дорівнює добутку маси тіла і прискорення.

Обладнання та інструменти: кулька, підвішена на нитці, штатив з кільцем і муфтами, секундомір, вимірювальна стрічка, аркуш паперу з накресленим колом (радіус 15), динамометр.

Вказівки на теоретичний матеріал:

1. Рух тіла по колу.

2. Рух тіла під дією кількох сил.

Теоретичні положення:

Рівномірний рух по колу – це рух зі сталою за модулем швидкістю і з прискоренням, зумовленим зміною напряму швидкості.

Рисунок 1. Схема установки досліду: а – сили, які діють на кульку, б – вимірювання рівнодійної сили

Основні характеристики руху по колу:

Період обертання: (1)

Обертова частота: (2)

Доцентрове прискорення (3)

Кут повороту (4)

Кутова швидкість (5)

На підвішене на нитці тіло діють сила тяжіння F₁ = mg і сила пружності нитки F₂. Їх рівнодійна надає тілу доцентрове прискорення:

(6)

Середнє значення, абсолютна та відносна похибка визначаються за формулами:

Час t_сер = (7)

(8)

(9)

Прискорення (10)

Δа = έ_а*а_сер (11)

Порядок виконання роботи

1. Зібрати установку, зображену на рис. 1.

2. Прив’язати нитку довжиною 45 – 50 см до кульки і підвісити до кільця штатива.

3. Привести кульку в обертання по колу радіусом r, яке намальовано на аркуші паперу.

4. Виміряти час 30 – 40 обертів кульки. Дослід повторити 5 разів.

5. Обчислити період і частоту обертання кульки за формулами (1, 2).

6. Обчислити середнє значення кутової та лінійної швидкостей руху кульки, доцентрове прискорення за формулами (5, 6). Результати занести до табл. 1

Таблиця 1.

№ п/п	t, с	N	T, с	ν, c-1	ω, рад/с	v, м/с	a, м/с2
1
2
3
4
5

7. Обчислити середні значення і похибки вимірювань величин з табл. 1. Результат занести до табл. 2

Таблиця 2.

tсер, с	Δtсер, с	εt	t = tсер Δtсер	Tсер, с	ΔT сер, с	εT	T = Tсер ΔT сер

νсер, c-1	Δνсер, c-1	εν	ν = νсер Δνсер	ωсер, рад/с	Δωсер, рад/с	εω	ω = ωсер Δωсер

vсер, м/с	Δvсер, м/с	εv	v = vсер Δvсер	aсер, м/с2	Δaсер, м/с2	εa	a = aсер Δaсер

8. За допомогою динамометра виміряти силу пружності пружини (рис. 1 а) та перевірити рівність F_пр = F = ma. Результат занести до табл. 3.

Таблиця 3.

Fпр, Н	m, кг	a, м/с2	F, Н