Бірқалыпты үдемелі қозғалысты тексеру

а) жолдың заңын тексерейік:

бірінші жүкке қосымша жүкшелер салыңыз да, электромагнит тізбегін токтан ажыратыңыз. Жүйені бастапқы қалпына мына түрге келтіріңіз: оң жақтағы жүктің төменгі бөлігі шкаланың нөлдік бөлігімен сәйкес келуі керек. Сосын үстелдің беті оң жақтағы жүктің төменгі жағымен сәйкес келуі керек. Осыдан кейін оң жақтағы жүкті қосымша жүкшелермен бірге үстелдің әр түрлі арақашықтығында орналастырыңыз. Тізбекті токқа қосып, секундомермен жүктің түсу t уақытын есептеңіз.

Әр түрлі арақашықтық үшін үш өлшеуде орташа минимум есебінде t уақытты анықтаңыз. Жүктерді көбейткен сайын оның үдеуі бірдей болуы керек болғандықтан, мына қатынас дұрыс болады:

б) жылдамдық заңын тексерейік:

Бұл заңдылықты тексеру үшін оң жақтағы жүкке үш жақты жүк салып, электромагниттің көмегімен жүйені тыныштық күйде ұстайды. Кішкене төмен ілулі тұрған жүкке жүктен h арақашықтықта сақинаны салады. Сақинадан арақашықтықта жылжымалы үстелді орналастырады. Содан соң жүктің сақинасы түскенге дейінгі t уақытын және сақина түскеннен кейінгі жылжымалы үстелге дейігі уақытты есептейді.

биіктік пен уақытты есептеу арқылы жүктің бірқалыпты қозғалысының жылдамдығын анықтайды. Ілулі тұрған жүк пен сақина орналасқан жерге дейінгі арақашықтық үлкейген сайын бірқалыпты қозғалыстың жылдамдығы өсе береді. Жүктерді көбейткен сайын оның үдеуі бірдей болуы керек болғандықтан, мына қатынас дұрыс болады:

Жаттығу № 4

Ньютонның іі заңын тексеру

а) Үдеудің күшке тәуелділігін тексеру. Егер m₁ және m₂ жүкшелерін бір жағынан екінші жағына ауыстыратын болсақ, онда жүйенің массасы өзгермей қалады да, тек жүйеге түсірілген сыртқы қорытқы күш шамасы өзгереді, яғни жүйенің қозғалыс үдеуі өзгереді. Егер екі жүкшенің екеуі де оң жақтағы денеде болатын болса, онда сол және оң жүктердің салмақтары мынаған тең:

мұндағы .

Жүйенi қозғалысқа келтiретiн F₁ күшi салмақтардың айырымына тең болады

(1).

Егер жеңiл жүкшенi сол жақтағы денеге ауыстырсақ, онда

; ; (2)

(1) теңдiктi (2)-теңдеуге бөлсек, онда

(3)

теңдеуiн аламыз.

Екi жағдай үшiн, , мұндағы

, ,

Өлшеу барысында оң жүкке екі немесе бірнеше жүкшелерін салып мәндерді бес рет анықтайды. Жеңіл жүкшені сол жаққа ауыстырып, өлшеуді қайталайды. (4) қатынастың дұрыстығын қайталап дәлелдейді.

№	масса m(г)	Қашықтық h(см)	уақыт t (сек)	t (сек)	t^2
1	m1+m2	40 cм	1. 2. 3. 4. 5.	t1ор	t1ор^2
2	m1-m2	40 cм	1. 2. 3. 4. 5.	t2ор	t2ор^2

Өлшеу кезінде, алдымен оң жақ жүкке екі қосымша жүк салынады және бес рет қозғалыс уақытын табады. Сосын аз қосымша жүкті сол жақ жүкке қойып, өлшеуді қайталайды. Келесі қатынастардың дұрыстығы тексеріледі.

h₁=h₂ болғанда

б) Үдеудің массаға тәуелділігін тексеру.

Енді оң жақтағы жүкке ең жеңіл жүкшені салып, жүктердің берілген биіктіктен h(t) түсуін өлшеңіз. Содан соң екі жүктердің төменгі бөлігін бұрап алыңыз да, сол жүктердің сол биіктіктен төмен түсу t₂ уақытын өлшеңіз. Жүк массасы өзгермегендіктен, F күші де өзгеріссіз қалады. Екінші жағдайда жүйе массасы бірінші жағдайға қарағанда екі есе аз болады. Сондықтан

F=(2m + m₂) а_1,

Алғашқы екі теңдікті теңестірсек, онда мынаны аламыз:

немесе болғандықтан

немесе

Осыны тексеру керек.