Порядок виконання роботи

1. Змастити кульку крейдою і прив’язати її на нитці.

2. Перепалити нитку, яка утримує кульку.

3. Визначити шлях пройдений кулькою.

4. Визначити період коливання лінійки ( за 10 коливань).

5. Визначити час польоту кульки. ( t = 1/4Т).

6. Підставити дані у розрахункову формулу та визначити похибку експерименту.

7. Дослід виконати не менше 3-х разів, заносячи результати в таблицю.

№	h	∆h	t	∆t	t^2	g	∆g	εg
1
2
3
Середнє

Контрольні завдання

1 варіант

1. Побудувати графіки залежності h(t) та h(t²⁾

h

t

h

t²

2. Визначте за графіком h(t²) прискорення вільного падіння.

3. На висоті h₁ =100м тіло, що вільно падає, мало швидкість υ₁ = 20 м/с. Чому дорівнюватиме швидкість υ₂ тіла на висоті h₂ = 75м?

2 варіант

1. Вивести залежність прискорення вільного падіння g від висоти над поверхнею Землі.

2. Тіло, кинуте вертикально вгору з початковою швидкістю υ = 21м/с, було на половині свого найвищого підняття двічі. Визначити проміжок часу ∆t між цими двома моментами.

3. Координати матеріальної точки змінюються з часом за законами: x=4, y=3t, z=0. Встановити залежність пройденого шляху від часу. Який шлях пройде точка за проміжок часу від t = 0 до t = 5c?

Контрольні запитання

1. Чому прискорення вільного падіння вважають частковим випадком рівноприскореного руху.

2. Як зміниться прискорення вільного падіння на Місяці.

3. Вивести залежність прискорення вільного падіння g від висоти над поверхнею Землі.

Література

1. Савельев И.В. Курс фізики: Учебник. В 3-х т. Т. 1: Механика. Молекулярная физика. – М.: Наука, 1989. – 352 с.

2. Дущенко В.П., Кучерук І.М. Загальна фізика: Фізичні основи механіки. Молекулярна фізика і термодинаміка: Підручник для вузів. – К.: Вища школа, 1993.–431с.

3. Гершензон Е.М., Малов Н.Н. Курс общей физики. Механика: Уч. Пособие. – М.: Просвещение, 1987. – 304 с.

4. Лабораторный практикум по физике: Уч. Пособие для вузов/Под ред. К.А. Барсукова. – М.: Высш. шк., 1988. – 351 с.

5. Майсова Н.Н. Практикум по курсу общей физики. – М.: Высш. шк.,1970.–448с.

6. Физический практикум : Механика и молекулярная физика //Под ред. В.И.Ивероновой. – М.: Высшая школа,1967.

Лабораторне заняття № 2

Тема: Вивчення руху тіл на похилій площині.

Мета роботи: Вивчення законів поступального й обертового руху тіл.

Визначення швидкості тіла при складному русі.

Прилади та обладнання: Похила площина, набір тіл правильної форми, сантиметрова стрічка, копіювальний папір.

Теоретичні відомості

Будь-який складний рух твердого тіла складається із простих рухів: поступального й обертального.

Поступальним рухом твердого тіла називається такий рух, при якому кожна лінія, що з'єднує дві будь-які точки тіла, зберігає свій незмінний напрямок у просторі.

Обертовим рухом твердого тіла називається такий рух, при якому траєкторії всіх точок тіла є концентричними колами із центром на одній прямій, яка називається віссю обертання.

У даній роботі ми використовуємо похилу площину, рух по який є складним.

Досліджуване тіло (куля, циліндр) у точці А має запас потенційної енергії mgh (мал.). У точці В тіло придбало кінетичну енергію поступального руху

mυ²/2

і обертового руху

Jω²/2.

де m – маса тіла;

g – прискорення вільного падіння;

h – висота похилої площини;

ω – кутове прискорення;

J – момент інерції тіла.

За законом збереження енергії

(1)

А

l

h

B

υ_x

α α

b υ _y υ

y

C D

x

У даній роботі швидкість υ тіла в точці В знаходять експериментальним шляхом і теоретично по формулі (1).

Визначення швидкості υ тіла теоретично можна зробити в такий спосіб.

З формули (1) і співвідношення ω= υ/R

(2)

R— радіус випробуваного тіла.

При обчисленні швидкості кулі варто брати момент інерції

для суцільного тіла – циліндра

Для тонкостінного порожнього циліндра

З формули (2), знаючи висоту похилої площини h, визначають швидкість υ тіла.

Експериментальне визначення швидкості проводять так. У точці В тіло має швидкість υ, що може бути представлена у вигляді двох компонентів υ_x і υ_y — швидкості в горизонтальному й вертикальному напрямках.

З малюнка

Відрізки х і у можуть бути визначені із законів поступального руху.

(3)

x = v_x • t

y= v_e • t

де х — горизонтальне переміщення CD тіла, y — шлях, пройдений тілом по вертикалі ВС, t — час переміщення тіла по CD і ВР однаково й дорівнює:

Звідси шукана швидкість

(4)

З формули (3) знайдемо час

(5)

і підставимо у формулу (4).

(6)

Це є остаточне вираження для визначення швидкості.