Выполнение работы

При проверке справедливости формул (2) и (3) предполагается справедливым второй закон Ньютона, из которого следует, что при действии постоянной по величине, направлению и точке приложения силы, ускорение системы остается постоянным. В нашем случае постоянной силой является разность между весами правого и левого подвесов (силу трения блока можно не учитывать из-за ее малого значения по сравнению с этой разностью).

Ускорение движения системы можно определить, зная время t прохождения пути S и скорость системы в конце пути:

. (9)

Задавая N значений пути, получаемN значений ускоренияа. Согласно второму закону Ньютона, т.е.

. (10)

Практически проверка равенства (10) осуществляется следующим образом: сплошную платформу укрепляют на делении 80 шкалы, на правый груз кладут перегрузок треугольной формы (массой 4 г), поднимают груз на высоту 20 см от сплошной платформы и определяют время падения t₁. Измерение времени производят три раза и берут среднее арифметическое значение.

Затем меняют путь S на 10 см и повторяют измерение. Шкала позволяет произвести отсчет пяти значенийS, т.е.N=5.

Для определения скорости необходимо воспользоваться первым законом Ньютона, который утверждает, что при полной компенсации внешних воздействий на тело, ускорение его движения равно нулю, т.е. тело будет либо покоиться, либо двигаться с постоянной скоростью.

Для того, чтобы определить конечную скорость устанавливают сплошную платформу на делении 80, а кольцевую платформу (для снятия перегрузка) на делении 60 и измеряют полное время падения груза с тех же значений высоты, как и в предыдущем опыте. Очевидно, что равномерное движение системы будет только на участке от кольцевой до сплошной платформы за время(-t) (гдеt– время движения системы без установки кольцевой платформы). Тогда скорость будет равна

, (11)

где h – расстояние равномерного движения груза.

Равенство (10) перепишется следующим образом:

. (12)

Расчетное значение а_р ускорения определяется из формулы (6), полученной из второго закона Ньютона.

Результаты заносятся в таблицу 1.

Таблица 1

N

S, См

t, с

, см ^____ с^2

aср, см ^____ с^2

,

ар, см ^____ с^2

ар-аср, см ^____ с^2

см ^____ с^2

, с

V, см ^___ с

aср, см ^____ с^2

,

ар-аср, см ^____ с^2

Контрольные вопросы

1. Каковы основные причины погрешностей, возникающих при проверке законов кинематики?

2. Дать формулировку трем законам движения Ньютона и двум законам кинематики?

3. Начертить графики зависимостей скорости, пути и ускорения от времени при равноускоренном движении?

4. Назовите основные единицы измерения силы?

5. Назовите силы, которые действуют в движущейся системе, состоящей из двух грузов, связывающей эти грузы нити и блока, через который перекинута данная нить?