Лабораторная работа 1-03 изучение равноускоренного движения



бет1/3
Дата10.06.2023
өлшемі121 Kb.
#100362
түріЛабораторная работа
  1   2   3
Байланысты:
1 03 Atvud

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1-03




ИЗУЧЕНИЕ РАВНОУСКОРЕННОГО ДВИЖЕНИЯ




Цель работы: изучение равноускоренного движения тел с учетом сил трения и определение ускорения свободного падения.
Приборы и принадлежности: лабораторный прибор «машина Атвуда» с электронным секундомером, набор грузов, измерительная линейка.

ТЕОРИЯ МЕТОДА


Основное уравнение динамики поступательного движения (II закон Ньютона) позволяет довольно просто определить ускорение, с которым движется тело:


, (1)
где m – масса тела; Fi – силы, приложенные к телу. Все силы учесть сложно. Поэтому проще определить ускорение из кинематических соотношений. Ускорение и пройденный путь (движение без начальной скорости) связаны простым соотношением
S = at2 / 2 . (2)
Если ускорение, с которым движется тело, велико, например ускорение свободного падения g, то при малых величинах S (это значение ограничено размерами лаборатории или размерами лабораторной установки) время t будет мало. В этом случае его нужно определять с высокой точностью. Элементарный расчет показывает, что при S = 1 м g = 9,8 м/с2, t = 0,452 с и, следовательно, t = 0,001 с. Таким образом, время нельзя измерять ручным секундомером. Обычный электронный секундомер дает точность 0,01 с. Если использовать электромагнит для запуска устройства, то необходимо учитывать явление остаточной намагниченности. Следовательно, устройство, учитывающее эти обстоятельства, должно быть весьма дорогостоящим. Можно использовать другой метод. Например, увеличить высоту S, с которой падает тело. Тогда время падения увеличится. Но возникает ошибка, связанная с увеличением сил сопротивления и сил трения, которые сложно учитывать [см. формулу (1)], т.к. Fсопр ~ rvn, где r – коэффициент сопротивления; v – скорость; степень n > 1, учитывая особенности движения. Многие из перечисленных трудностей можно исключить, если эксперименты проводить при малых ускорениях. Уменьшают ускорение с помощью несложного устройства, которое называют машиной Атвуда.


МАШИНА АТВУДА


Данный прибор (рис. 1), позволяющий изучать движения с малыми ускорениями, состоит из блока, через который перекинуты грузы М и (М + m), соединенные нитью. Если блок и нити невесомы, а трение пренебрежимо мало (трение о воздух и в оси блока), то уравнения движения обоих грузов имеют вид


MgT = Ma
( M + m)gT = (M + m)a. (3)

Ускорение а из уравнений (3), равно



Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет