Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Описание элементарной установки.

Читайте также:
  1. II. Описание экспериментальной установки.
  2. VII. Описание учебно-методического и материально-технического обеспечения образовательного процесса по предмету «Технология» (направление «Технический труд»).
  3. VII. Правописание не и ни
  4. Активный транспорт. Общее описание, значение.
  5. АПР-8. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ.
  6. Архитектура монитора обработки транзакций (схема и описание).
  7. Библиографическое описание
  8. Бизнес-процесс: общая схема, описание
  9. В логике развития основных периодов показать важнейшие виды искусств (художественные материалы, техники) и художественные памятники (авторы, описание).
  10. ВИДЫ КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ. ОРГАНИЗАЦИЯ И ОПИСАНИЕ ЭМПРИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ В КУРСОВОЙ И ДИПЛОМНОЙ РАБОТЕ.

В настоящей лабораторной работе экспериментально проверяется второй закон Ньютона и определяется ускорение силы тяжести с помощью машины Атвуда. (рис. 1).

Рис.1

 

Машина Атвуда представляет собой шкалу 1 с сантиметровыми делениями, в верхней части которой укреплен электромагнитный пускатель 2. Слева внизу к шкале крепится столик-ограничетель 3. Вдоль шкалы перемещается приемный столик 4 с чашечкой 5. Приемный столик с помощью крепежных винтов может крепиться на любом заданном расстоянии от магнитного пускателя. В верхнем конце шкалы расположен блок 6, через который перекинута нить 7. К концам нити прикреплены грузы 8.

Нить заводится между якорем и сердечником электромагнита. При подаче напряжения якорь притягивается к сердечнику и нить зажимается. При размыкании цепи нить освобождается и грузы могут перемещаться вдоль шкалы. Электромагнитный пускатель служит также для сброса шарика. Для этого нужно поднести шарик к игле пускателя 9 и замкнуть цепь. Шарик притянется к игле и будет удерживаться на ее конце до тех пор, пока не разомкнется цепь. В комплект машины Атвуда входит электрический счетчик-секундомер с ценой деления шкалы 0.01с, с помощью которого определяется время падения шарика лил груза. Секундомер начинает отсчет время как только размыкается цепь электромагнитного пускателя и прекращает отсчет времени как только груз или шарик падает на приемный столик.

 

Задание 1:проверка второго закона Ньютона.

Рис.2

Пусть через блок машины Атвуда перекинута нить, на концах которой подвешены грузы массой m и m +Δm. Будем называть Δm перегрузком. Очевидно, что груз массой будет двигаться вверх, а груз массой m+Δm – вниз (рис. 2). Обозначив силу натяжения нити слева через F1 силу натяжения нити справа F2, а ускорение поступательного движения α, можно написать уравнения поступательного движения грузов:

(4)

Вращательное движение блока можно описать уравнением:

(5)

В уравнение (5) Ι-момент инерции блока относительно оси вращения, которой равен r2,где m0-масса блока,r-радиус блока, β-угловое ускорение блока, которое равно a/r; Мтр- момент силы трения, которым в данном случае можно пренебречь, т.к. сила трения значительно меньше сил натяжения нити. Учитывая выше сказанное, уравнение (5) можно записать в виде:



(6)

 

Решая совместно систему уравнений (4)и (6),получим:

(7)

Если , то в равенстве (7) можно пренебречь. Тогда окончательно получим:

а = (8)

Из формулы (8) видно, что ускорение поступательного движения грузов α линейно зависит от движущей силы Именно эта линейная зависимость и проверяется в первом задании

 

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

1. Включите установку в сеть.

2. укрепите приемный столик на заданном расстоянии Н (задается преподавателем),слегка нажмите на него.

3. Установите левый груз на столик –ограничитель и включите тумблер “Вкл”(при этом нить должна зажаться между якорем и сердечником пускателя).

4. Установите стрелку секундомера на ноль, нажав кнопку “Установка нуля”.

5. Положите на правый груз перегрузок в 1 г., приподнимите чашечку приемного столика и нажмите кнопку ”Пуск”.

6. После того как груз с перегрузком упадет на приемный столик и секундомер прекратит отсчет времени, снимите показания секундомера. Опыт повторите три раза и вычислите среднее значение времени.



6. Вычислите ускорение по формуле

где Н – расстояние от основания груза до переменного столика.

7. Помещая на правый груз перегрузки в 2,3,4 и 5 граммов, найдите соответствующие им ускорения α1, α2, α3, α4, α5.

8. Данные измерения и вычислений занесите в таблицу.

9. По данным таблицы постройте график зависимости ускорения α от величины перегрузка Δm. Сделайте вывод.

 

 

№ п/п Н см Δm=1г Δm=2г Δm=3г Δm=4г Δm5г  
t1 c α1 см/с2 t1 c α2 см/с2 t1 c α3 см/с2 t1 c α4 см/с2 t1 c α5 см/с2  
1. 2. 3.                        
сред                        
                           

 

Примечание: при отсутствии сил трения график зависимости ускорения α от величины перегрузки Δm прошел бы начало координат. В действительности же экспериментальная кривая будет пересекать ось α при α ≠ 0.

 

Задание 2: определение ускорение силы тяжести.

Как уже отмечалось, движение тела под действием силы тяжести (свободное падение) является равноускоренным движением. Если начальная скорость тела равна нулю, то пройденный телом путь определяется формулой:

,

где Н – пройденный путь,

g – ускорение силы тяжести,

t – время падения тела.

В настоящей лабораторной работе проверяется эта формула эксперементально и вычисляется ускорение силы тяжести по формуле:


Дата добавления: 2015-02-09; просмотров: 5; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6 | Порядок выполнение работы
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2019 год. (0.015 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты