Вивчення прямолінійного рівноприскореного руху

Вивчення прямолінійного рівноприскореного руху

Вивчення прямолінійного рівноприскореного руху.

Мета роботи: Дослідним шляхом дослідити відношення між пройденим шляхом і часом затраченим на його проходження.

Обладнання:

прилад з механіки прямолінійного руху.

електронний секундомір

лабораторний блок живлення ВУ-4.

сантиметрова стрічка.

лабораторний штатив — 2 шт.

стальна кулька.

з'єднувальні проводи.

Зміст і метод виконання роботи.

Повторити: фізика 9 п. 10−12,38.

В даній роботі експериментально перевіряють залежність швидкості і прискорення на заданій ділянці шляху для прямолінійного рівноприскореного руху при умові, що початкова швидкість тіла = 0.

Ці залежності, як відомо, записують так:

V=at (1).

S=(2).

де V — модуль миттєвої невидкості в кінці руху S.

а — модуль прискорення тіла.

S — модуль переміщення тіла.

t — час руху тіла.

Для перевірки правильності виконання роботи скористаємось формулою закону шляхів, коли для кожної пари значень S і t повинно виконуватись співвідношення: = (3).

Пристрій, на якому виконують дану роботу складається з алюмінієвого кутника з кріпленням в лабораторному штативі. На одному кінці кутника закріпити електромагніт з клемами і пружиною, які потрібні для стримування стальної кульки на початку руху.

Обмотка електромагніту живиться від джерела струму ВУ-4.

Вихідне положення: Кутник пристрою закріплений лапкою в муфті штативу. Електрична схема для живлення електромагніту:

ЕМП.

ВУ-4 ЕМ.

ПТ.

Позначення: ЕМП — електромагніт пусковий.

ТП — тумблер — перемикач.

Для того, щоб зібрати схему живлення електромагніту потрібно:

Одну зі клем джерела живлення з'єднати провідником з клемою обмотки електромагніту.

Другу клему джерела живлення з'єднати провідником з одною клемою на тумблері-перемикачу (ТП) позначень ЕМ.

Другу клему, позначені ЕМ з'єднати провідником з вільною клемою на електромагніті.

Включити блок живлення ВУ-4 в розетку на 36 В і ввімкненням — вимкненням ричажка тумблера — вимикача перевірити роботу електромагніта по утриманню стальної кульки.

Для вимірювання часу переміщення кульки по кутнику служить електронний секундомір з контактним датчиком.

Контактний датчик (КД) закріплений на стержні з допомогою якого він закріпиться на задній висоті в муфті лабораторного штативу. Контактний датчик має добре замкнути контакти, які розмикаються коли стальна кулька рухаючись по кутнику вдаряє по ричажку датчика, ланцюг секундоміра розмикається, і секундомір закінчує відлік часу.

Електрична схема для вимірювання часу:

«Пуск».

КД ТП.

Позначення: ЕС: — електронний секундомір.

КД — датчик контактний.

ТП — тумблер-перемикач.

Для збирання електричної схеми вимірювання часу необхідно:

Одну з клем секундоміру, позначену «Nх0,1» сполучити шнуром який йде до контактного датчика.

Другий провід від контактного датчика сполучити з клемою «Пуск на тумблері - перемикачу.

Вільну клему «Пуск» на тумблері-перемикачі сполучити проводом з вільною клемою «Nх0,1», на електронному секундомірі.

Увімкнути секундомір і підготувати його до роботи згідно інструкції по експлуатації.

перевірити, щоб датчик часу (контактний датчик) був замкнутий (прапорець лежить вниз вздовж корпусу датчика).

Увімкнути ричажок тумблера перемикача в положення «Пуск», секундомір має почати відлік часу.

Виконання роботи.

Збирають установку для викона6нян роботи, для чого:

а) встановлюють алюмінієвий куток установки в муфті штативу так, щоб верхній кінець кутника піднявся на 1015 см над столом,.

б) збирають електричні схеми живлення електромагніту заміру часу згідно пунктів даної інструкції.

2.Встановлюють датчик часу на відстані S = 40 см від торця електромагніта.

Прапорець датчика опущений чітко вниз і знаходиться над позначкою S = 40 см.

Підготовлюють до роботи секундомір (дві зелені крапки, на таблі секундоміра мають мерехтіти).

Включають тумблер — перемикач в положення «ЕМ» і проводять стальну кульку до торця електромагніта (кулька тримається електромагнітом).

Перемикають ричажок тумблера -перемикача положення «Пуск». Секундомір починає відлік часу. Тоді коли кулька буде біля прапорця датчика часу, він вибиває прапорець з контактів, електроланцюг розмикаються і секундомір зупиняється.

Зняти показники часу t і записати їх на папірець.

Виконати пункти 2−6 три рази записувати показники часу t.

Знайти середньоарифметичне з 3-х показників часу.

T=.

і записати його в таблицю 1 даної роботи.

S1=0,4 М t1=сек.

Виконати пункти 2−8, встановлюючи відстань S=80 см 120 см 160 см.

Таблиця 1.

N далі.

SІ.

М.

t.

сек.

V.

М/с.

а.

М/сек.

t2.

Сек2.

S.

1.

0.4.

2.

0.8.

3.

1.2.

4.

1.6.

10. Знайти для кожного досліду значення швидкості і прискорення.

V=at a =.

Порівнюючи миттєві швидкості в кінці кожного відділу шляху робимо висновок, що з збільшенням відстані S збільшується, і швидкість, значить рух прискорений.

Порівнюючи значення прискорення в кожному досліді робимо висновок, що … (дописати висновок).

11. Перевіряємо для кожної пари значень S і t залежність.

і отримані результати записуємо в таблицю 2.

Таблиця 2.

Висновок: При рівноприскореному прямолінійному русу співвідношення двох різних значень пройденого шляху… співвідношення квадратів часу, витраченого на проходження шляхів.

Контрольні запитання.

Поясніть, чому в цих дослідах прискорення стало постійною величиною (див. п. 38 Фізика 9).

Що треба зробити з нахилом кутника, щоб прискорення збільшилося (зменшилося?).

Чому швидкість в кінці кожного відділку шляху називається миттєвою?