Тема 1. Измерение скорости полета пули

ТЕМАТИКА И МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ФИЗИКЕ

Введение

Для исследований в области физики предлагается 45 тем. Каждая тема содержит, как правило, вводную часть, подробное задание и спи­сок рекомендуемой литературы.

Большая часть тем предполагает проведение экспериментального исследования, которое может быть проведено в школьном физическом кабинете, а иногда и в домашних условиях. Самым ценным качеством исследовательской работы при этом является умение провести экс­перимент, используя наиболее простые, доступные средства. Прежде чем начать экспериментальные исследования, учащемуся рекоменду­ется оценить порядок величин ожидаемых результатов и необходимую точность измерений. От этого зависит выбор необходимого для про­ведения эксперимента лабораторного оборудования и измерительных приборов.

Разумеется, предлагаемый список тем не является обязательным, он лишь призван стимулировать творческую инициативу. Предпола­гается, что учащийся может предложить собственную тему исследова­ния, либо уточнить, дополнить и даже изменить какую-либо из пред­ложенных тем, окончательно сформулировав название темы и задание к ней. Наконец, темой исследования может быть формулировка, анализ и теоретическое решение какой-либо физической задачи (проблемы), либо теоретический анализ известного эксперимента, который уча­щийся не всегда имеет возможность осуществить в силу отсутствия необходимого оборудования. В этом случае особый интерес имело бы компьютерное моделирование. Конечно, и любое выполненное экспери­ментальное или теоретическое исследование физического явления мо­жет быть дополнено компьютерным моделированием и компьютерной обработкой результатов.

Предполагается, что предметом исследования должно быть прежде всего само физическое явление, даже если выбранная тема исследова­ния имеет прикладной, технический характер. Именно на такой выбор и ориентирует список предлагаемых тем по физике.

МЕХАНИКА

Тема 1. Измерение скорости полета пули

Название темы достаточно условно и везде далее под пулей следу­ет подразумевать любое быстро движущееся тело: хоккейную шайбу, стрелу, выпущенную из лука, "пулю" игрушечного пружинного ружья или пистолета и т.п.

Скорость полёта пули обычно достигает значительной величины. Так у духового ружья, например, она, составляет 150-200 м/с. Прямое измерение скорости пули по формуле v = s/t, где s - измеряемое рас­стояние, t - измеряемое время полёта, требует разработки специаль­ной аппаратуры. Гораздо проще измерять скорость пули косвенными методами, используя, например, неупругие соударения. В результате такого столкновения с неподвижным телом большой массы оба тела продолжают движение как единое целое с гораздо меньшей скоростью. Если измерить сравнительно небольшую скорость тела, то по извест­ным законам механики можно вычислить и скорость пули.

Задание

1. Разработать и описать методику измерения скорости полета пу­ли, дав достаточно подробное теоретическое обоснование методики из­мерения. Дать рисунок или чертеж схемы эксперимента. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.

2. Провести достаточно подробную обработку результатов измере­ний с указанием погрешностей.

Литература

1. Кикоин И.К., Кикоин А.К. Физика 9. Просвещение. Москва, 1994.

2. Физика 10. Под редакцией Пинского А.А. Просвещение. Москва,1995.

3. Ландсберг Г.С. Элементарный учебник физики, том 3. Наука.Москва, 1995