Лабораторная работа 1 – 3 Изучение законов равноускоренного движения

на машине Атвуда

Цель:		определение зависимости пути при равноускоренном движении от времени.
Оборудование:		машина Атвуда, набор грузов, секундомер.

В работе используется машина Атвуда (см. рисунок) с электромагнитным пускателем 1 и грузами на леске 2, перекинутой через блок. Пускатель подключен к счетчику-секундомеру 3.

Порядок выполнения работы

1. Положить перегрузок 5, масса которого задается преподавателем, на правый груз и установить нижний край этого груза против нулевой отметки шкалы линейки машины Атвуда. Зафиксировать положение грузов включателем электромагнита 4.

2. Выбрать расстояние на линейке машины Атвуда.

3. Отключить электромагнит выключателем 4.

4. Определить по секундомеру время прохождения заданного расстояния.

5. Повторить опыт 3 раза. Результаты занести в таблицу.

6. Изменяя расстояние отмечать время движения. Вычислить среднее время для отдельных расстояний. Результаты занести в таблицу.

Номер опыта	Н, м	t1, с	t2, с	t3, с	tср, с
1
2
3
4
5

7. Построить график зависимости пройденного расстояния от квадрата времени Н = f (t_ср²).

Примечание. С учетом погрешности измерений необходимо провести прямую линию таким образом, чтобы она прошла через большее количество точек. Если это невозможно, то количество точек сверху и снизу от прямой должно быть приблизительно одинаковым

8. По формуле a = 2H/t² определить ускорение грузов для трех пар значений H и t и вычислить среднее ускорение.

a₁ = a₂ = a₃ =

a_ср = (a₁ + a₂ + a₃)/3 =

Контрольные вопросы

1. Что такое скорость, ускорение?

2. Какое движение называется равноускоренным?

3. Записать формулы для расчета пройденного пути и скорости при равноускоренном движении

Лабораторная работа № 14 Определение коэффициента упругости (жесткости) пружины

Цель:		экспериментальная проверка закона Гука, исследование упругих систем, образованных параллельным и последовательным соединением пружин.
Оборудование: набор пружин, штатив, набор грузов, линейка.

Груз, подвешенный на пружине, вызывает ее деформацию. Если пружина способна восстановить первоначальную форму, то ее деформация называется упругой.

При упругих деформациях выполняется закон Гука:

,

где F_упр  сила упругости; k  коэффициент упругости (жесткость); l  удлинение пружины.

Примечание: знак “” определяет направление силы упругости.

Если груз находится в равновесии, то сила упругости численно равна силе тяжести: k l = m g, тогда можно найти коэффициент упругости пружины:

, (1)

где m  масса груза; g  ускорение свободного падения.

Рис.1		Рис. 2

При последовательном соединении пружин (см. рис.1) силы упругости, возникающие в пружинах, равны между собой, а общее удлинение системы пружин складывается из удлинений в каждой пружине.

Коэффициент жесткости такой системы определяется по формуле:

, (2)

где k₁ — жесткость первой пружины; k₂ — жесткость второй пружины.

При параллельном соединении пружин (см. рис. 2) удлинение пружин одинаково, а результирующая сила упругости равна сумме сил упругости в отдельных пружинах.

Коэффициент жесткости при параллельном соединении пружин находится по формуле:

k_рез = k₁ + k₂. (3)