- •Лабораторная работа № 1-4. Силы на Наклонной плоскости
- •Лабораторная работа № 1-5. Измерение коэффициента трения покоя
- •Лабораторная работа № 2-1. Измерение кинематических характеристик прямолинейного движения
- •I. Подготовка установки для проведения экспериментов.
- •II. Упражнение 1. Исследование зависимостей кинематических характеристик движения тела с постоянной скоростью от времени.
- •III. Упражнение 2. Исследование зависимостей кинематических характеристик движения тела с постоянным ускорением от времени.
- •IV. Окончание эксперимента.
- •Лабораторная работа № 2-2. Проверка второго законА Ньютона для прямолинейного движения
- •I. Подготовка установки для проведения экспериментов.
- •II. Упражнение 1. Исследование зависимости ускорения тела от величины равнодействующей силы.
- •III. Упражнение 2. Исследование зависимости ускорения тела от его массы при постоянной величине равнодействующей силы.
- •IV. Окончание эксперимента.
- •Лабораторная работа 6-1. Измерение моментов инерции тел правильной формы.
- •Лабораторная работа 6-2. Проверка теоремы Штайнера
- •Лабораторная работа № 3. Изучение двумерного движения тел
- •Лабораторная работа № 4-2. Законы Сохранения момента импульса и энергии (столкновение при вращении)
- •Лабораторная работа n 7-2. Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника
- •Лабораторная работа № 16. Проверка закона дисперсии звуковых волн в воздухе
- •Лабораторная работа № 13. Иследование волн на поверхности воды
- •Лабораторная работа № 11. Изучение свободных и вынужденных колебаний торсионного маятника
- •Лабораторная работа n 10-1. Пружинный маятник
Лабораторная работа № 1-4. Силы на Наклонной плоскости
Цель работы:
Экспериментальное исследование составляющих равнодействующей силы на наклонной плоскости.
Решаемые задачи:
-
определение зависимости величины и нормальной тангенциальной составляющих равнодействующей силы от синуса угла наклона плоскости к горизонту.
Введение
Твёрдая плоская поверхность действует на давящее на неё тело силами выполняющими разные функции и имеющими разное происхождение. Одна – сила нормальной реакции опоры N – препятствует проникновению тела за плоскость (нормальное направление). Другая – сила трения Fтр– препятствует перемещению тела вдоль плоскости (тангенциальное направление).
Подобное обстоятельство делает логичным разложение векторов всех сил, действующих на тело на наклонной плоскости на нормальные FN и тангенциальные F составляющие.
В данной работе исследуется простейший случай: кроме плоскости на исследуемое тело действует единственная сила – сила тяжести.
Экспериментальная установка
Рис.1
-
Наклонная плоскость;
-
Устройство изменения угла;
-
Рулетка;
-
Динамометры;
-
Исследуемое тело (тележка).
Идея эксперимента ясна из рисунка. Вам может быть предложено воспользоваться одним или двумя динамометрами.
Порядок выполнения работы
-
Установите наименьший угол наклона плоскости к горизонту;
-
Установите тело на плоскость и прикрепите его к динамометру;
-
Измерьте рулеткой катеты прямоугольного треугольника, образованного наклонной плоскостью, и динамометром – величину соответствующей составляющей (для динамометра в руке - FN , для закреплённого динамометра - F) силы. Если в вашем распоряжении окажется один динамометр – выполните последовательно две серии экспериментов – для FN и F.;
-
Увеличьте угол наклона плоскости к горизонту, и снова выполните измерения, указанные в п. 3.
Обработка и представление результатов
Обработайте результаты измерений и представьте их в виде таблицы:
№ |
h, см |
L, см |
tg |
sin |
FN, Н |
F, Н |
1 |
5 |
|
|
|
|
|
2 |
5 |
|
|
|
|
|
… |
5 |
|
|
|
|
|
и графиков зависимостей FN и F от sin.
Сделайте вывод о связях между измеренными величинами.
Лабораторная работа № 1-5. Измерение коэффициента трения покоя
Цель работы
Изучение условий равновесия тела на наклонной плоскости.
Решаемые задачи
-
измерение коэффициента трения покоя для двух типов поверхностей;
-
проверка независимости трения покоя от площади соприкосновения трущихся поверхностей;
-
проверка характера зависимости силы нормального давления на наклонную плоскость от угла наклона плоскости к горизонту.
Введение
Твёрдая плоская поверхность действует на давящее на неё тело силами выполняющими разные функции и имеющими разное происхождение. Одна – сила нормальной реакции опоры N – препятствует проникновению тела за плоскость (нормальное направление). Другая – сила трения Fтр– препятствует перемещению тела вдоль плоскости (тангенциальное направление). Если тело неподвижно, то говорят о силе трения покоя Fтр.п.. Эта сила имеет предельное значение, величина которого связана с силой нормальной реакции опоры соотношением Fтр.п.макс.= ·N, где - коэффициент трения покоя.
В данной работе исследуется простейший случай: кроме плоскости на исследуемое тело действует единственная сила – сила тяжести G.
Рис 1. Идея
эксперимента
Приборы и принадлежности:
-
Наклонная плоскость;
-
Устройство изменения угла;
-
Рулетка;
-
Динамометр;
-
Исследуемое тело (деревянный блок);
-
Весы.
Порядок выполнения работы
-
Взвесьте исследуемое тело;
-
Расположив наклонную плоскость горизонтально, измерьте силу трения покоя тела о плоскость. Внимание! Прикрепив динамометр к телу, медленно увеличивайте приложенную к телу силу. Максимальное достигнутое значение будет равно максимальной силе трения покоя Fтр.п.макс.= ·N.
-
Установите наименьший угол наклона плоскости к горизонту. Установите тело на плоскость и прикрепите тело к динамометру;
-
Измерьте рулеткой катеты прямоугольного треугольника, образованного наклонной плоскостью, и динамометром – величины сил, необходимых для того, чтобы приводить тело в движение вверх и вниз по плоскости. Сила трения покоя равна полусумме этих сил.
-
Увеличивая угол наклона плоскости к горизонту, выполните измерения, указанные в п.п. 3 - 4 , еще 4 - 5 раз;
-
Повторите описанные выше действия для другой, более узкой, грани бруска;
-
Повторить описанные выше действия для другой, покрытой резиной, стороны бруска;
Обработка и представление результатов
Обработайте результаты измерений и представьте их в виде таблицы
№ |
ррh, см |
L, см |
tg |
cos |
Fвверх |
Fвниз |
Fтр.п. |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
и графиков зависимости Fтрения покоя от cos для трех разных положений бруска.
Сделайте вывод о законах, по которым подчиняется сила трения покоя.