1.Метод измерения и расчетные соотношения

Машина Атвуда может быть использована для определения ускорения системы тел. Для определения экспериментального значения ускорения нужно воспользоваться кинематическим уравнением движения. Для груза с перегрузом уравнение движения в проекции на ось Y запишется в виде: С учетом условий где-время прохождения грузом с перегрузом расстояния h, получим Для расчета ускорения необходимо знать высоту h, с которой опускается правый груз с перегрузом, или высоту, на которую поднимается левый груз (эти две высоты одинаковы), а также время прохождения грузами расстояния h. Зная эти величины, получаем (12)

Рис. 2. Машина Атвуда

2. Описание экспериментальной установки

Установка (рис.2) представляет собой массивное основание 1 с регулировочными винтами 2, на котором жестко крепится стойка 3. В верхней части стойки на специальном кронштейне закреплен легкий блок 4. Подвижные грузы 5 закрепляются на концах нити 6, переброшенной через блок 4. Перегрузок 7 обеспечивает движение системы грузов с ускорением. Вдоль стойки 3 закреплена металлическая линейка 8 с миллиметровой шкалой, служащая для измерения координат начального и конечного положения грузов. Захват 9 удерживает систему в исходном положении. Для остановки системы и фиксации конечного положения грузов служит кронштейн со стопором 10, который может перемещаться вдоль стойки 3.

1.Заполните табл.1 спецификации измерительных приборов и запишите данные установки.

Таблица 1.

Спецификация измерительных приборов

Название прибора и его тип	Пределы измерения	Цена деления	Инструментальная погрешность
Линейка
Секундомер

Данные установки:

Масса грузов

Масса перегрузка

Ускорение свободного падения

Координата нижнего торца

левого груза в низшей точке

2. Возьмите у лаборанта секундомер и перегрузок.

3. Приведите систему в исходное состояние. Для этого опустите левый груз в наинизшую точку и закрепите его с помощью захвата 9. Измерьте по линейке координату у₀ нижнего торца этого груза, и результат измерения занесите в данные установки. Значение во всех опытах будет одинаковым.

4.Установите стопор 10 в первое положение, соответствующее координате указанной преподавателем. В первой серии опытов значение остается неизменным.

5. Положите перегрузок массой на правый груз.

6. Нажав на захват, освободите левый груз и одновременно включите секундомер. Как только груз, поднимаясь, достигнет стопора, выключите секундомер. Измеренное время занесите в табл. 2.

7.Определите положение нижнего торца левого груза, находящегося в стопоре и занесите в табл. 2.

8.Левый груз вновь опустите вниз и закрепите захватом. Проведите действия, описанные в пунктах 6 и 7, еще 4 раза. Новые значения занесите в табл. 2.

Таблица 2.

Таблица результатов измерений

№ опыта	мм	мм
	мм	мм
1
2
3
4
5
,с

9.Освободите стопор 10 и поднимите его на большую высоту. Координату положения стопора отсчитанную по шкале линейки, согласуйте с преподавателем.

10.Определите положение нижнего торца левого груза , находящегося в верхнем положении (в стопоре). Проделайте 5 опытов по нахождению времени согласно действиям, описанным в пунктах 6 -8, каждый раз возвращая левый груз в исходное состояние (фиксируя его захватом), и занесите данные в табл. 2.