Лабораторная работа 1-03 изучение равноускоренного движения
жүктеу/скачать 121 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- ТЕОРИЯ МЕТОДА
- МАШИНА АТВУДА
- Ускорение а из уравнений (3), равно
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1-03ИЗУЧЕНИЕ РАВНОУСКОРЕННОГО ДВИЖЕНИЯЦель 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 МЕТОДАОсновное 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 ~ r vn, 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 АТВУДАДанный 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 Mg – T = Ma ( M + m)g – T = (M + m)a. (3) Ускорение а из уравнений (3), равножүктеу/скачать 121 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|