ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Задание 1. ПРОВЕРКА ФОРМУЛЫ ПУТИ ПРИ РАВНОУСКОРЕННОМ ДВИЖЕНИИ

Порядок выполнения задания на машине Атвуда

1. Выберите самостоятельно значения масс грузов m и перегрузка m1 и внесите их в табл. 2.1,а.

2. Вычислите по формуле(2.3) теоретическую величину ускоренияaтеор , с

которым будут двигаться грузы, и внесите значение этой величины в табл. 1,а. Т а б л и ц а 2 . 1 , а

m , кг	m1 , кг	aтеор , м/с2

3.Включите установку в сеть, нажав клавишу «СЕТЬ». При этом на табло «ВРЕМЯ» должны быть нулевые показания. Если имеются какие-либо иные цифры, нажмите на клавишу «СБРОС». Клавиша «ПУСК» должна находиться в отжатом состоянии.

4.Установите верхний кронштейн в некотором фиксированном положении и значение расстояния s между рисками верхнего и нижнего кронштейнов внесите

в табл. 2.1,б.

Т а б л и ц а 2 . 1 , б

№	s , м	t , с	t , с	aэксп , м/с2	aэксп , м/с2	da , %
опыта

5.Поместите на правый груз перегрузок.

6.Нажмите клавишу «ПУСК». При этом тормоз блока отключится, система придёт в движение, и на табло«ВРЕМЯ» начнется отсчёт времени движения.

После того как правый груз пересечёт оптическую ось фотоэлектрического датчика нижнего кронштейна, отсчёт времени прекратится, и на табло высветится время движения груза t , которое вносят в табл. 2.1,б.

7. Нажмите на клавишу "СБРОС", отожмите клавишу «ПУСК» и повторите п. 6 с тем, чтобы для данного расстояния s получить четыре значения времени t .

58

8.	Вычислите	среднее	значение		времениt		прохождения		грузом		данного
расстояния. Подставив в формулу (2.6) значения							s и t	, рассчитайте величину
ускорения aэксп . Значения величин t					и aэксп	внесите в табл. 2.1,б.
9.	Нажмите на клавишу"СБРОС",				отожмите		клавишу «ПУСК»			и измените
положение верхнего кронштейна. Значение расстояния s								между чертами верхнего
и нижнего кронштейнов внесите в табл. 2.1,б и повторите пп. 6-8 с тем, чтобы
получить значения величин t				и aэксп	для трёх значений расстояния s .
10. Рассчитайте среднее значение ускорения						aэксп	и внесите его в табл. 2.1,б.
11. Вычислите относительное отклонение da величины								aэксп	от значения aтеор
по формуле
				aтеор	- aэксп	×100% .					(2.8)
			da =
				aтеор
Величина da		характеризует		точность экспериментальной					проверки		формулы
(2.6).
Порядок выполнения задания на компьютерном имитаторе
1.	В режиме меню с помощью«мыши», нажав на её левую кнопку, выберите
задание 1.
2.	Введите и запомните последовательно из							заданных		интервалов масс
перегрузка m1		и высоту подъема правого груза s . Активируйте клавишу «OK».
3.	Данные о массе основных грузов m и массе перегрузка m1 внесите в табл. 2.1,а,
а значение расстояния s			– в табл. 2.1,б.
4.	Вычислите по формуле(2.3) ускорение aтеор , с которым должны двигаться
грузы, и внесите это значение в табл. 2.1,а.

5.Подведя курсор и используя левую кнопку мыши, нажмите клавишу «СЕТЬ», а затем - клавишу «ПУСК». При этом грузы придут в движение, а секундомер отсчитает время t прохождения ими данного расстояния s .

6.Подведя курсор и используя левую кнопку мыши, нажмите клавишу «СБРОС», а затем - клавишу «ПУСК» и повторите п. 7 с тем, чтобы для данного расстояния s получить четыре значения времени t .

7.Полученные значения времени t внесите в табл. 2.1,б

8.Вычислите среднее значение времениt прохождения грузами данного

расстояния. Подставив в формулу(6) значения s и t , рассчитайте величину

ускорения aэксп . Значения величин t и aэксп внесите в табл. 2.1,б.

9. Активируйте клавишу «Повторить опыт», введите и запомните новое значение расстояния s между нижней гранью правого груза и сплошной платформой. Величину s внесите в табл. 2.1,б и повторите пп. 5-9 с тем, чтобы получить значения величин t и aэксп для трех значений расстоянияs . По завершении экспериментов активируйте клавишу «Выход в меню».

59

10.	Рассчитайте	среднее	значение	ускоренияaэксп	и	внесите	его
в табл. 2.1,б.
11.	Вычислите относительное отклонение da			величины aэксп	от значения aтеор
по	формуле (2.8).	Величина	da характеризует точность		экспериментальной

проверки формулы (2.6).

Задание 2. ПРОВЕРКА ФОРМУЛЫ СКОРОСТИ ПРИ РАВНОУСКОРЕННОМ ДВИЖЕНИИ

Это задание выполняется только накомпьютерном имитаторе машины Атвуда. Мгновенная скорость движения тела определяется косвенным путем, что достигается следующим образом. На пути движения правого груза к сплошной платформе помещается кольцевая платформа, проходя которую груз оставляет перегрузок. В результате от начала движения до кольцевой платформы груз движется равноускоренно, а на пути от кольцевой до сплошной платформы– равномерно. Если tу – время ускоренного движения груза до кольцевой

платформы, s и tр – расстояние и время равномерного движения между кольцевой и сплошной платформами, то скорость груза в момент времениtу , очевидно,

можно найти как

u = s tр .			(2.9)
В результате после подстановки выражения (2.9) в формулу (2.7) получим:
aэксп =	s	.	(2.10)
	tрtу

	Рекомендуется придерживаться следующего порядка выполнения данного
задания:
1.	В режиме меню с помощью«мыши», нажав на её левую кнопку, выберите
задание 2.
2.	Введите	и	запомните	последовательно	из заданных интервалов масс
перегрузка		m1	и высоту	подъемаh правого	груза от нижней сплошной
платформы.

3.Введите и запомните из заданного интервала значение расстоянияs между кольцевой и сплошной платформами. Активируйте клавишу «OK».

4.Данные о массе грузов m и массе перегрузка m1 внесите в табл. 2.2,а.

		Т а б л и ц а 2 . 2 , а
m , кг	m1 , кг	aтеор , м/с2

5. Вычислите по формуле(2.3) ускорение aтеор , с которым должны двигаться

грузы, и внесите это значение в табл. 2.2,а.

6. Внесите в табл. 2,б. значение расстояния s между кольцевой и сплошной платформами.

60

						aэксп ,	Т а б л и ц а 2 . 2 , б
№	s , м	tу , с	tу , с	tр , с	tр , с		aэксп	,	da , %
опыта						м/с2	м/с2
7. Подведя курсор и используя левую кнопку мыши, нажмите клавишу «СЕТЬ», а
затем - клавишу «ПУСК». При				этом	грузы	придут в движение, верхний
секундомер		отсчитает	время tу	прохождения		груза от начала движения до
кольцевой платформы, а нижний секундомер – время tр							прохождения груза от
кольцевой до сплошной платформы. Значения tу и tр внесите в табл. 2.2,б.

8.Подведя курсор и используя левую кнопку мыши, нажмите клавишу «СБРОС»,

азатем - клавишу «ПУСК» и повторите п. 7 с тем, чтобы для данного расстояния s получить по четыре значения времени tу и tр .

9. Вычислите средние значения времён tу и tр . Подставив в формулу (2.10)

значения s , tу	и tр , рассчитайте величину ускорения aэксп . Значения величин
tу , tр и aэксп	внесите в табл. 2.2,б.

10. Активируйте клавишу «Повторить опыт», введите и запомните новое значение

расстояния s		между кольцевой и сплошной платформами. Величину s				внесите в
табл. 2.2,б и повторите пп. 7-9 с тем, чтобы получить значения величин						tу , tр
и	aэксп для	трех значений	расстоянияs . По	завершению экспериментов
активируйте клавишу «Выход в меню».
11. Рассчитайте среднее значение ускорения aэксп				и внесите это значение в табл.
2.2,б.
12. Вычислите по формуле (2.8) относительное отклонение da					величины aэксп
от	значения	aтеор . Величина da	характеризует	точность	экспериментальной
проверки выражения (2.10), а следовательно, и формулы (2.7).

61