Вивчення законів кінематики і динаміки поступального руху на машині Атвуда
Аналіз методів перевірки закону рівноприскореного руху та другого закону динаміки. Вивчення будови машини Атвуда, яка дає змогу забезпечити рівноприскорений рух тягарців, а також виміряти проміжки часу, протягом яких тягарці проходять задані відстані.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 21.07.2017 |
| Размер файла | 111,5 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/
Лабораторна робота
Тема: «Вивчення законів кінематики і динаміки поступального руху на машині Атвуда»
Вступ
Мета роботи. Перевірити закон рівноприскореного руху та другий закон динаміки.
Прилади та матеріали: машина Атвуда, секундоміри.
Машина Атвуда дає змогу забезпечити рівномірний та рівноприскорені рухи тягарців, а також виміряти проміжки часу, протягом яких тягарці проходять задані відстані при рухах. Будова машина Атвуда зображена на рис. 1.
1 - вертикальний стояк; 2 - легкий алюмінієвий блок; З - “невагома” нитка; 4 - вантажі однакової маси; 5 - додаткові вантажі; 6 - суцільна підставка
В комплекті установки є додаткові тягарці, якими користуються для приведення системи в рівноприскорений рух.
Розглянемо рух системи, яка складається з двох вантажів (рис. 1), маса кожної з яких , і блока, який будемо вважати невагомим. Якщо на один із них покладемо тягарець масою і система пройде відстань , то згідно закону збереження і перетворення механічної енергії, нехтуючи силами тертя, отримаємо: динаміка атвуд рівноприскорений
(1)
(2)
Прийнявши до уваги, що , з (2) отримаємо формулу (3) для прискорення системи
(3)
З формули (3) випливає, що збільшення маси додаткового тягарця, приводить до збільшення прискорення системи.
І. Перевірка закону шляху
.
1. Ввімкнути струм в колі електромагніту, що забезпечить утримування вантажів. На правий вантаж покласти тягарець масою .
2. Підставку 5 встановити на певній відстані від правого вантажу. Розімкнути коло електромагніту, в результаті чого одночасно запускається секундомір, який і вимірює час проходження відстані . Результати вимірів заносимо в табл. 1.
Табл. 1
|
№п/п |
(м) |
(c) |
(с) |
(с) |
(с) |
(м/с2) |
|
|
1 |
|||||||
|
2 |
|||||||
|
3 |
|||||||
|
4 |
|||||||
|
5 |
3. Для фіксованих , при однаковій масі тягарця виміряти , як середнє із трьох вимірювань. Прискорення системи в усіх трьох випадках буде однаковим. Перевірити виконання співвідношення
(4)
II. Перевірка другого закону Ньютона .
1. Якщо маса додаткового вантажу складається із кількох тягарців, то змінюючи кількість тягарців на правій стороні ми цим самим забезпечимо рух системи майже незмінної маси з різним прискоренням, бо маси тягарців порівняно з масою системи є дуже малі і ними можна знехтувати, вважаючи загальну масу системи незмінною.
Можна показати, що система масою рухатиметься під дією сили
(5)
де - маса правого тягарця,
- маса лівого тягарця.
Якщо із зміною мас змінювати відстань, яку проходитиме система, то в цьому випадку будемо мати
,,(6)
і (7)
Поділивши рівняння (8) і (9), матимемо
і .(8)
Звідки
.
Вірність цього співвідношення необхідно перевірити.
2. Замкнемо коло електромагніту. Покладемо на правий вантаж систему тягарців масою , забезпечивши цим самим масу системи величиною . На певній відстані від правого вантажу закріпимо суцільну підставку.
3. Розімкнувши коло електромагніта, вимірюємо час проходження системою відстані як середнє із трьох вимірювань.
4. Змінюючи масу вантажів, забираючи тягарці з правої сторони машини Атвуда, залишаючи майже незмінною масу системи, проводимо вимірювання часу проходження відстані , яку також змінюємо при -му досліді. Результати вимірів заносимо в табл. 2.
Табл. 2
|
(кг) |
(Н) |
(м) |
(с) |
|||
|
= |
||||||
|
= |
||||||
|
= |
||||||
|
= = |
||||||
|
= |
||||||
|
= |
||||||
|
= |
||||||
5. Перевіряємо наближене виконання співвідношення
Література
1. Загальна фізика. Лабораторний практикум. За заг. ред. І.Т. Горбатчука. - К.: Вища школа, 1992.-509 с.
2. Физический практикум. Механика и молекулярная физика. Под ред. професора В.И. Ивероновой. - М.: Наука, 1967. - 352 с.
3. Дущенко В.П., Кучерук І.М. Загальна фізика. Фізичні основи механіки. Молекулярна фізика і термодинаміка. - К.: Вища школа, 1987. - 432 с.
4. Матвеев А.Н. Механика и теория относительности. - М.: Высшая школа, 1986. -320 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Експериментальна перевірка законів кінематики й динаміки поступального руху. Головне призначення та функції машини Атвуда. Виведення формули для шляху при довільному русі. Визначення натягу нитки при рівноприскореному русі. Розрахунки маси і ваги тіла.
лабораторная работа [71,6 K], добавлен 29.09.2011Роль історизму і шляхи його використання в навчанні фізики. Елементи історизму як засіб обґрунтування нових знань. Відкриття законів вільного падіння, динаміки Ньютона, закону всесвітнього тяжіння, збереження кількості руху. Формування поняття сили.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 12.02.2009Види симетрії: геометрична та динамічна. Розкриття сутності, властивостей законів збереження та їх ролі у сучасній механіці. Вивчення законів збереження імпульсу, моменту кількості руху та енергії; дослідження їх зв'язку з симетрією простору і часу.
курсовая работа [231,7 K], добавлен 24.09.2014Вивчення законів, на яких ґрунтується молекулярна динаміка. Аналіз властивостей та закономірностей системи багатьох частинок. Огляд основних понять кінетичної теорії рідин. Розрахунок сумарної кінетичної енергії та температури для макроскопічної системи.
реферат [122,5 K], добавлен 27.05.2013Рассмотрение 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 07.02.2011Закон збереження імпульсу, робота сили та потужність. Кінетична та потенціальна енергія, закон збереження механічної енергії. Елементи кінематики обертового руху та його динаміка. Моменти сили, інерції, імпульсу. Поняття про гіроскопічний ефект.
курс лекций [837,7 K], добавлен 23.01.2010Вивчення законів розподілу різних випадкових процесів нормального шуму, гармонійного і трикутного сигналів з випадковими фазами. Перевірка нормалізації розподілу при збільшенні числа взаємно незалежних доданків у випадковому процесі. Вимоги до роботи.
контрольная работа [644,2 K], добавлен 20.10.2009Активні та пасивні елементи електричного кола, ідеальне джерело напруги. Струми i напруги в електричних колах. Елементи топологічної структури кола. Задачі аналізу та синтезу електричних кіл, розглядання закону Ома, першого та другого законів Кiрхгофа.
реферат [150,4 K], добавлен 23.01.2011Рух електрона в однорідному, неоднорідному аксіально-симетричному магнітному полі. Визначення індукції магнітного поля на основі закону Біо-Савара-Лапласа. Траєкторія електрона у полі соленоїда при зміні струму котушки, величини прискорюючого напруження.
курсовая работа [922,3 K], добавлен 10.05.2013
