Порядок выполнения работы
1. Надеть на груз 2 перегруз (одно или несколько колец).
2. Измерить время t прохождения грузом пути S2.
3. Повторить измерение времени t с перегрузом той же массы не менее 5 раз.
4. Повторить пп.2 и 3 для всех остальных перегрузов.
5. Записать значения S1 и S2; оценить погрешность их определения по шкале, нанесенной на колонке прибора Атвуда.
6. Рассчитать величину ускорения для всех масс перегрузов: экспериментальное значение по формуле (7), теоретическое (aт) по формуле (4).
7. Результаты измерений и расчетов записать по форме:
Номер опыта |
m |
S1 |
S2 |
t |
t |
a |
a |
aт |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8. Вывести самостоятельно формулу для расчета a, учитывая, что а измеряется косвенно через прямые измерения t, S1 и S2, абсолютные погрешности которых известны.
9. Построить графики зависимости a = f(m) по экспериментальным данным и по теоретической формуле (4). Сравнить вид получившихся графиков и сделать вывод относительно справедливости законов механики, лежащих в основе соотношения (4).
10. Если графики сильно отличаются друг от друга (экспериментальный график не проходит через начало координат), взять две пары значений а и m (не соседние) и рассчитать момент инерции блока J, момент силы трения в блоке Мтр по формулам (5), силу трения в блоке Fтр по формуле (6). Массы грузов 1 и 2 M = (60,00,5) г.
Контрольные вопросы
1. Каковы законы изменения во времени пути и скорости точки, движущейся равномерно и равноускоренно по прямолинейной траектории?
2. Как связаны линейная скорость и нормальное ускорение с угловой скоростью? Каково соотношение тангенциального и углового ускорений при движении точки по окружности?
3. Сформулируйте основные законы динамики поступательного и вращательного движения.
4. Какой характер имеет движение груза в приборе Атвуда на различных участках траектории? Чем определяется это различие?
5. Какой вид должна иметь кривая зависимости ускорения грузов от массы перегруза? Какой физический смысл имеют точки пересечения этой кривой с осями координат? При каких условиях кривая a(m) близка к прямой?