Задание №2 Исследование кинематики прямолинейного равноускоренного движения

При выполнении данного задания необходимо определить ускорение при движении груза с двумя перегрузками (треугольной и круглой формы) на участках пути разгона S =0,3 м и S =0,25 м, для чего:

1. Повторить те же действия, что и в пунктах 1,2,3 задания №1.

2. Отпустить груз и одновременно включите секундомер. Выключить секундомер в момент снятия перегрузов верхней платформой 4. При этом вы измерить время равноускоренного движения t.

3. Опыт повторить 3 раза при одном и том же пути разгона S.

4. Повторить серию опытов при начальном пути разгона S = 0,25 м.

5. Найти среднее значение времени равноускоренного движения для каждого пути разгона.

6. Используя формулу (2.7), вычислить ускорение а₁ равноускоренного движения при учете, что движение начиналось из состояния покоя, т.е. с начальной скоростью v₀=0, а конечная скорость в момент снятия перегрузов – это скорость равномерного движения, измеренная в задании №1. Тогда:

.

7. С другой стороны, величину ускорения а₂ можно вычислить по формуле (2.8) для пути при равноускоренном движении, при учете, что начальное расстояние S₀=0. Тогда: .

8. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 2.

Таблица 2.

Равномерное движение при S =0,3 м
Путь разгона	№ опыта	t, с	tср. , с	vср, м/с	а1, м/с^2	а2, м/с^2
S=0,3 м	1
	2
	3
S=0,25 м	4
	5
	6

Вычисления к заданию №2: Задание №3 Исследование динамики поступательного движения

Для каждого тела применяем второй закон Ньютона:

Проектируем все вектора на ось ОХ:

Решаем систему уравнений и получаем выражение для теоретического ускорения:

. (2.16)

1. Подставляя в формулу (2.16) массы: m – груза и m₁ – суммарная масса перегрузов, вычислить теоретическое ускорение. Записать его в таблицу 3.

2. Записать из таблиц 1 и 2 значения экспериментально найденных ускорений а₁ и а₂ и сравнить их с теоретическим значением для двух случаев начального пути разгона.

3. Сделать вывод о применимости второго закона Ньютона.

Таблица 3.

m = m1 =
Путь разгона	а1, м/с^2	а2, м/с^2	атеор, м/с^2
S=0,3 м
S=0,25 м

Вывод:

Контрольные вопросы защиты лабораторной работы:

1. Что изучает кинематика, динамика?

2. Дайте определения: материальной точки, траектории, перемещения, пути.

3. Запишите и сформулируйте определения средней и мгновенной скорости, ускорения.

4. Нарисуйте и объясните разложение вектора ускорения на составляющие. Как называются два вида ускорения, на какие характеристики вектора скорости они влияют? Запишите формулу полного ускорения.

5. Какие существуют виды поступательного движения? Объясните их с точки зрения наличия касательного и нормального ускорения.

6. Что такое инертность тела, масса, сила?

7. Запишите и дайте определения первого, второго и третьего законов Ньютона.

8. Объясните методику изучения кинематики прямолинейного равномерного и равноускоренного движения. Запишите и объясните расчетные формулы для определения скорости и ускорения.

9. Нарисуйте и объясните силы, действующие на механическую систему. Сделайте вывод формулы теоретического ускорения на основании второго закона Ньютона.

10. Сделайте вывод о корректности применения второго закона Ньютона.