Исследование прямолинейного движения тел в поле тяжести на машине Атвуда
Исследование равноускоренного характера движения тел в поле тяжести на машине Атвуда. Краткая теория вопроса. Определение ускорения свободного падения. Описание схемы эксперимента. Анализ результатов измерений и вычислений, оценка полученных погрешностей.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.04.2014 |
| Размер файла | 25,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Лабораторная работа № 2.
«Исследование прямолинейного движения тел в поле тяжести на машине Атвуда»
1. Цель работы:
· убедиться в равноускоренном характере движения;
· определить ускорение свободного падения.
2. Схема эксперимента. Краткая теория
Машина Атвуда предназначена для исследования закона движения тела в поле земного тяготения. Машина Атвуда позволяет замедлить движение до удобных скоростей.
Схема машины Атвуда, являющейся составной частью комплексной лабораторной установки, показана на рис.1. Через легкий блок, свободно вращающийся вокруг оси, перекинута нить, на которой закреплены грузы массой M каждый. На один из грузов кладется перегрузок массой m , в результате чего система грузов выходит из равновесия и начинает двигаться ускоренно.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Согласно второму закону Ньютона:
Размещено на http://www.allbest.ru/
Т.е. движение грузов происходит равноускоренно.
Для определения ускорения a измеряем время t (,…), за которое груз M+m перемещается на расстояние h (,...). Ускорение рассчитывается по формуле:
Размещено на http://www.allbest.ru/
Результаты измерений представляем графически в виде зависимости:
y =f(x), где, y=h.
Если экспериментальные точки ложатся на прямую, то движение равноускоренно.
Далее определяем ускорение свободного падения для перегрузов разной массы.
Результаты записываем в таблицу.
атвуд машина движение тело
3. Измерительные приборы:
· линейка, пределы измерения 0-0,7м; цена деления: 1мм;
· секундомер.
4. Исходные данные:
M=0,482кг;
m=0.020кг;
уM=0,1г.;
уm=0,1 г.;
уtприб.=0,005 с.;
уh= 5 мм.;
Результаты измерений и вычислений:
Таблица №1:
Зависимость времени движения груза t от высоты h.
|
h(м) |
уh(м) |
t1(c) |
t2(c) |
t3(c) |
t4(c) |
tср. |
уt |
|
|
0,7 |
0,003 |
2,65 |
2,66 |
2,72 |
2,62 |
2,66 |
0,0189 |
|
|
0,6 |
0,003 |
2,45 |
2,47 |
2,41 |
2,45 |
2,45 |
0,0123 |
|
|
0,5 |
0,003 |
2,35 |
2,32 |
2,25 |
2,22 |
2,29 |
0,0267 |
|
|
0,4 |
0,003 |
2,10 |
2,09 |
2,08 |
2,03 |
2,08 |
0,0146 |
|
|
0,3 |
0,003 |
1,69 |
1,75 |
1,60 |
1,68 |
1,68 |
0,0272 |
Таблица №2:
Данные для графика зависимости y =f(x)
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
x(с2) |
3,5 |
3 |
2,6 |
2,16 |
1,4 |
|
|
уx(с2) |
0,050 |
0,030 |
0,061 |
0,030 |
0,046 |
|
|
y(м) |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
0,3 |
|
|
уy(м) |
0,003 |
0,003 |
0,003 |
0,003 |
0,003 |
(график п.7)
Таблица №3:
Зависимость времени движения t от изменения массы перегруза m:
(h=0,7 м)
|
m(кг) |
t1(c) |
t2(c) |
t3(c) |
t4(c) |
tср. |
уt |
a |
уa(м/c2) |
g(м/c2) |
уg(м/c2) |
|
|
0,020 |
2,65 |
2,66 |
2,72 |
2,62 |
2,66 |
0,0189 |
0,198 |
0,028 |
9,74 |
0,105 |
|
|
0,025 |
2,40 |
2,38 |
2,44 |
2,45 |
2,42 |
0,0152 |
0,239 |
0,021 |
9,45 |
- |
|
|
0,030 |
2,10 |
2,11 |
2,16 |
2,19 |
2,14 |
0,0190 |
0,306 |
0,024 |
10,14 |
- |
5. Оценка погрешностей:
Значения погрешностей очень малы и незначительно влияют на полученные результаты.
Выводы:
1) Все экспериментальные точки в пределах точности измерений легли на прямую графика, а это значит, что движение груза имеет равноускоренный характер.
2) Для вычисления ускорения свободного падения пренебрегаем силой трения и сопротивлением воздуха. В результате значение расчетов значение приближено к g=9.8
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Рассмотрение предназначения и устройства машины Атвуда. Практическое закрепление понятий траектории, перемещения материальной точки, скорости и экспериментальное подтверждение законов Ньютона при проведении исследования свободного падения тел.
контрольная работа [124,2 K], добавлен 01.02.2010Применение машины Атвуда для изучения законов динамики движения тел в поле земного тяготения. Принцип работы механизма. Вывод значения ускорения свободного падения тела из закона динамики для вращательного движения. Расчет погрешности измерений.
лабораторная работа [213,9 K], добавлен 07.02.2011Изучение кинематики материальной точки и овладение методами оценки погрешностей при измерении ускорения свободного падения. Описание экспериментальной установки, используемой для измерений свободного падения. Оценка погрешностей косвенных измерений.
лабораторная работа [62,5 K], добавлен 21.12.2015Изучение кинематики и динамики поступательного движения на машине Атвуда. Изучение вращательного движения твердого тела. Определение момента инерции махового ко-леса и момента силы трения в опоре. Изучение физического маятника.
методичка [1,3 M], добавлен 10.03.2007Представления о гравитационном взаимодействии. Сущность эксперимента Кавендиша. Кинематика материальной точки. Определение ускорения силы тяжести с помощью математического маятника. Оценка абсолютной погрешности косвенных измерений периода его колебаний.
лабораторная работа [29,7 K], добавлен 19.04.2011Движение материальной точки в поле тяжести земли. Угловое ускорение. Скорость движения тел. Закон Кулона. Полная энергия тела. Сила, действующая на заряд. Поверхностная плотность заряда. Электростатическое поле. Приращение потенциальной энергии заряда.
контрольная работа [378,0 K], добавлен 10.03.2009Исследование особенностей движения заряженной частицы в однородном магнитном поле. Установление функциональной зависимости радиуса траектории от свойств частицы и поля. Определение угловой скорости движения заряженной частицы по круговой траектории.
лабораторная работа [1,5 M], добавлен 26.10.2014Закон движения груза для сил тяжести и сопротивления. Определение скорости и ускорения, траектории точки по заданным уравнениям ее движения. Координатные проекции моментов сил и дифференциальные уравнения движения и реакции механизма шарового шарнира.
контрольная работа [257,2 K], добавлен 23.11.2009Последовательность проведения опыта, применяемое оборудование и материалы. Свободное падение как движение под действием силы тяжести, при отсутствии сопротивления воздуха. Первое исследование свободного падения тел ученым Галилеем, расчет ускорения.
презентация [544,7 K], добавлен 25.02.2014История развития кинематики как науки. Основные понятия этого раздела физики. Сущность материальной точки, способы задания ее движения. Описание частных случаев движения в зависимости от ускорения. Формулы равномерного и равноускоренного движения.
презентация [1,4 M], добавлен 03.04.2014
