Завдання 2. Дослідження законів рівноприскореного руху

1. Положенням середнього кронштейна задати певне значення і записати його в табл. 1.2.

2. Встановити нижній край правого циліндра трохи вище візирної лінії середнього кронштейна. Покласти на нього тягарець, діаметр якого менший за діаметр кільця кронштейна. Натиснути кнопку «Пуск».

3. Виміряти не менше п‘яти разів час проходження циліндром відстані та занести дані в табл. 1.2. Рух циліндра на ділянцібуде рівноприскорений без початкової швидкості.

4. Змінити положення середнього кронштейна ще два рази і виміряти не менше п‘яти разів значення часу . Результати записати в табл.. 1.2.

5. Розрахувати для відповідних значень середні значення часуt _ср та прискорення за формулами

;

. (10)

Таблиця 1.2.

	S2=…, м		S2=…, м		S2=…, м
	, с	,	, с	,	, с	,
1
2
3
4
5
Середнє значення

6. Провести статистичну обробку результатів експерименту, як для непрямих вимірювань, для кожного значення шляху розрахувати:

1) середньоквадратичну похибку вимірювання часу

,

де – кількість вимірювань ;

2) середньоквадратичну похибку шляху

,

де ==0,5^.10^–3 м – інструментальна похибка шкали стержня машини Атвуда; С – ціна поділки шкали приладу.

м .

3) в загальному вигляді середньоквадратична похибка прискорення

,

тоді остаточно

.

4) оскільки з рівняння (10) видно знайти довірчий інтервал Δа вимірювання прискорення.

.

Задати довірчу ймовірність 0,95, тоді для;– коефіцієнт Стьюдента.

Відповідь записати в інтервальній формі:

; .

7. Порівняти одержані в трьох серіях вимірювань значення прискорення з урахуванням знайденого довірчого інтервалута зробити висновок. Контрольні запитання

1. Дайте визначення траєкторії, шляху, переміщення.

2. Дайте визначення середньої та миттєвої швидкостей. Вкажіть їх напрямок.

3. Дайте визначення середнього та миттєвого прискорень.

4. Дайте визначення рівномірного та рівнозмінного рухів.

5. Запишіть та поясніть рівняння, які описують залежність швидкості та шляху від часу для рівномірного та рівнозмінного рухів.

6. Чому в завданні 1 на ділянці тіло рухається рівноприскорено, а на ділянці– рівномірно ?

7. Чому в завданні 2 на ділянці шляху тіло рухається прискорено ?

Література: – 1,2,3 ;– 1,2,3 ;– 1,2,3 ,4 .

Лабораторна робота мех 2 вивченя основного закону динаміки поступального руху

Мета роботи: перевірити дослідним шляхом залежність між силою, масою та прискоренням.

Основні теоретичні відомості

Динаміка – це розділ механіки, що вивчає закони руху тіл і ті причини, що його викликають або змінюють.

В основі класичної динаміки лежать три закони сформульовані І.Ньютоном в 1687 р. шляхом узагальнення дослідних факторів. Закони Ньютона виступають в ролі постулатів класичної механіки.

Перший закон Ньютона (закон інерції)

В інерціальній системі відліку тіло (матеріальна точка) зберігає стан спокою, або стан рівномірного руху, якщо на нього не діють ніякі сили, або діючі сили врівноважуються.

Другий закон Ньютона

Прискорення , з яким рухається тіло в інерціальній системі відліку прямо пропорційне рівнодійній сил, що діють на тіло і обернено пропорційне масі тілаm.

.

За напрямком вектор прискорення збігається з напрямком вектора рівнодійної сили.

Здебільшого другий закон Ньютона в диференціальній формі для незмінної маси тіла має такий вигляд :

, (2.1)

Цей вираз називають основним законом динаміки поступального руху тіла.

Через проекції на осі координат цей закон в скалярній формі матиме вигляд диференціальних рівнянь:

; ;, (2.2)

де – проекції силина осі координат.

Для змінної маси закон має вигляд

, (2.3)

де – імпульс тіла.

Тобто швидкість зміни імпульсу тіла , дорівнює рівнодійній силі(інше формулювання основного закону динаміки поступального руху).

Третій закон Ньютона (закон дії та протидії)

Сили, з якими взаємодіють два тіла, рівні за величиною, протилежні за напрямком

(2.4)

Ці сили лежать на одній прямій, але не врівноважуються, тому, що прикладені до різних тіл, вони мають однакову природу і діють одночасно.

Прилади та устаткування:

1. Машина Атвуда;

2. Набір тягарців;

3. Секундомір.