Физика: механика и термодинамика (стр. 2 из 10)
7. Проанализируйте результаты своих исследований и сделайте вывод.
4.2. Исследование зависимости ускорения от массы при постоянной силе
1. Все опыты проводят с одним и тем же перегрузком. На систему в этом случае действует сила F=Dm(g-a), но с учетом малости ускорения а в сравнении с g, можно считать, что на грузы действует не зависящая от ускорения, постоянная по величине сила. Ускорение системы измеряется также как и в предыдущем задании - через путь и время.
2. Для изменения массы системы одновременно на правый и левый груз накладывают дополнительные одинаковые грузы. Масса система обозначена М. Все данные записывают в таблицу 4 отчета.
3. График зависимости ускорения от массы представляет собой кривую (гиперболу), которую идентифицировать визуально невозможно. Для определения вида зависимости между ускорением и массой
необходимо построить график в координатных осях [1/M, a]. Если экспериментальные точки ложатся на прямую с незначительным разбросом, то это - прямое подтверждение обратной зависимости между ускорением и массой.4. Проанализируйте результаты своих наблюдений и сформулируйте вывод.
Контрольные вопросы и упражнения
1.Какое движение называется поступательным?
2.Запишите уравнения координат и скоростей для одномерного и двумерного, равномерного и равноускоренного движений.
3.Дайте определение инерциальной системы отсчета. Приведите примеры ИСО и НИСО.
4. Сформулируйте первый закон Ньютона. Приведите примеры его проявления.
5.Дайте определение инертной массы тела. Гравитационной? От чего и как зависит масса тела?
6. Сформулируйте второй закон Ньютона. Приведите варианты его математической формы.
7.Покажите все силы, действующие на один из грузов в машине Атвуда, и составьте для него уравнение динамики.
8.Запишите систему уравнений динамики для машины Атвуда с учетом момента инерции блока. Силы трения в блоке?
9.Графики, полученные при выполнении вами работы, скорее всего не проходят через нуль. Чем это можно объяснить?
10. Выполните дополнительную проверку достоверности выводов задания 4.1. По угловому коэффициенту DF/Daграфика 2 определите массу М грузов и сравните ее с реальной массой.
11. Выполните дополнительную проверку достоверности выводов задания 4.2. По угловому коэффициенту Da/D(1/M) графика 3 определите значение приложенной силы F и сравните ее с реально действовавшей в системе силой.
Отчет по лабораторной работе № 1
«Изучение поступательного движения»
выполненной студент . ……….. . . . . курса, ...... Ф. И. ...........
группа …. «…»…………. 200...г.
Цель работы: .............................................................................................................................
Задание 1. Проверка закона перемещенийТаблица 1
m1 = … г, m2 =… г, Dm=… г
| № п/п | S, м | t , c | t2 , c2 |
| 1 | |||
| 2 | |||
| 3 |
МНК Таблица 2
Обозначения: t2 = x , S = y
| № п/п | xi |  |  | yi |  |  |  | |||||
| 1 | ||||||||||||
| 2 | ||||||||||||
| 3 | ||||||||||||
 = | S = | S = |  = | S = | S = | S = | ||||||
Коэффициенты: 
, 
.
 |
Уравнение прямой S= kt2 + bS = ... (t2) + …
Вычисление коэффициента линейной корреляции и погрешностей измерений
; 
; 
… .
; 
.k = … ± … м/с2;b=...±...м
Выводы: .................................................................................................................................……..
Задание 2. Определение ускорения движения грузов.
а =…±… м/с2 ; dа =… %
Задание 3. Вычисление ускорения свободного падения (формула и расчет)
g =…±… м/с2 , dg =… %
Выводы: ........................................................................................................................................
Задание 4. Проверка второго закона Ньютона
4.1. Исследование зависимости ускорения от силы при постоянной массе
Таблица 3Суммарная масса системы М = … г
| № п/п | Dm´ 10-3 ,кг | F =Dmg, Н | S , м | t, с | a , м/с2 |
| 1 | |||||
| 2 | |||||
| 3 |
Выводы: ………………………………………………………………………………………………
4.2. Исследование зависимости ускорения от массы при постоянной силе
Таблица 4Действующая силаF = Dmg = …Н
| № п/п | M, кг | M-1, кг-1 | S, м | t, c | a, м/с2 |
| 1 | |||||
| 2 | |||||
| 3 |
Выводы: ………………………………………………………………………………………….
Дополнительная проверка результатов измерений
1. Вычисление массы системы по углу наклона прямой: M=DF/Da=
Комментарии:
2. Вычисление силы по углу наклона прямой: F=Da/D(1/M) =
Комментарии:
Цель работы
Углубить и закрепить теоретические представления о кинематике и динамике вращательного движения, экспериментально проверить основные законы вращательного движения, продолжить отработку навыков протоколирования, оформления и анализа результатов экспериментальных наблюдений.
1. Экспериментальная установка
В эксперименте вращательное движение исследуется на специальной установке – маятнике Обербека, представляющем собой систему тел с закрепленной осью вращения, у которой можно изменять момент инерции, задавать разные по величине моменты вращающих сил и измерять скорости и ускорения вращательного движения.
Основная часть маятника Обербека (рис.1) - диск 1, укрепленный в подшипнике на горизонтальной оси. Соосно с диском закреплены шкивы 2. Момент вращающих сил можно регулировать, меняя шкив или набор грузов 5.
Момент инерции системы можно изменять, для чего по стержням 3, укрепленным по диаметру диска, могут передвигаться цилиндры 4 одинаковой массы.
Для определения ускорения падения грузов по шкале измеряют высоту h и секундомером - время падения t грузов. Высота падения грузов обычно берется неизменной и максимальной для всех опытов.
Перед каждым опытом маятник следует тщательно сбалансировать. Для этого, сняв платформу со шкива, устанавливают подвижные цилиндры на стержнях симметрично и так, чтобы маятник оказался в безразличном равновесии.
2. Теоретическая часть
Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела с моментом инерции Jимеет вид 
, (1) 
- угловое ускорение, М – полный момент внешних сил. 
, которому можно придать форму линейной зависимости момента силы натяжения Мн от e: