2015-10-16
1055
Поскольку ускорение движения является функцией двух переменных – силы и массы, то изучение второго закона Ньютона выполняется путем раздельного исследования двух зависимостей: 1) зависимости ускорения от действующей силы при постоянной массе системы и 2) зависимости ускорения от массы системы при постоянной действующей силе.
Исследование зависимости ускорения от силы при постоянной массе
1. Тщательно сбалансируйте грузы.
2. Затем на правый груз последовательно положите перегрузки. В результате в системе появляется движущая сила равная Dmg, где Dm - суммарная масса перегрузков. При этом, конечно, общая масса системы незначительно увеличивается, но этим изменением массы по сравнению с массой грузов можно пренебречь, считая массу системы постоянной.
3. Измерьте время равноускоренного движения системы на пути, например, 1 метр. Все данные заносите в таблицу 3.
Таблица 3
| № п.п. | Dm, кг | S, м | t, с | a, м/с2 |
| … |
4. Пользуясь законом перемещений (16), вычислите ускорение а.
5. Проведите еще 5-6 опытов, последовательно увеличивая массу перегрузков.
6. Постройте график зависимости ускорения движения от действующей силы. Точку (F=0, a=0) на графике не откладывайте. Если экспериментальные точки ложатся на прямую с небольшим разбросом и прямая проходит через начало координат, то можно сделать вывод о том, что ускорение действительно прямо пропорционально силе.
7. По угловому коэффициенту полученной прямой определите массу системы и сравните ее с реальной массой.
Исследование зависимости ускорения от массы при постоянной силе.
1. Все опыты проводят с одним и тем же перегрузком, т.е. при постоянной действующей силе. Ускорение системы измеряется также как и в предыдущем задании.
2. Для изменения массы системы одновременно на правый и левый груз положите дополнительные одинаковые грузы. Все данные записывают в таблицу 4.
Таблица 4
| № п.п. | Dm, кг | S, м | t, с | a, м/с2 |
| … |
3. График обратно пропорциональной зависимости ускорения от массы представляет собой гиперболу, которую невозможно идентифицировать. Для проверки предположения об обратно пропорциональной зависимости между ускорением и массой 
необходимо построить график зависимости ускорения от обратного значения массы системы: a = f(m-1). Подтверждением предположения является прямолинейность этого графика.
4. По угловому коэффициенту полученной прямой определите значение приложенной силы и сравните ее с реально действующей в системе.
Контрольные вопросы
1. Что представляет собой механическое движение? Назовите виды механического движения.
2. Сформулируйте основную задачу механики.
3. Что называется материальной точкой.
4. Что такое траектория, путь и перемещение?
5. Сформулируйте определения для скорости, ускорения.
6. Запишите уравнение движения для равнопеременного, равномерного прямолинейного движения.
7. Что такое сила?
8. Сформулируйте первый закон Ньютона. Какие системы отсчета называются инерциальными?
9. Запишите и сформулируйте второй и третий законы Ньютона.
приложение 2.1
