Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с устройством лабораторной установки «Машина Атвуда».

2. Перекинуть через шкив нить с двумя основными грузами, снабженными крючками, и убедиться, что система находится в состоянии безразличного равновесия. Используя в качестве отвеса нить с грузами, визуально проверить вертикальность стойки 2 установки, в случае необходимости подрегулировать ее положение с помощью регулировочных опор основания.

3. Установить кронштейн 5 с фотодатчиком в нижней части шкалы вертикальной стойки так, чтобы плоскость кронштейна, окрашенная в красный цвет, совпала с одной из рисок шкалы, а правый груз при движении вниз проходил в центре рабочего окна фотодатчика. За нижнее положение груза берется деление шкалы, соответствующее риске на корпусе фотодатчика. Закрепить платформу 9 с демпфером под рабочим окном фотодатчика.

4. Установить правый груз в крайнее верхнее положение и совместить с его нижней плоскостью визир 8. Записать в таблицу путь , проходимый грузами, как разность отсчетов по шкале от риски корпуса фотодатчика до визира. Убедиться, что разъемы электронного блока подключены к фотодатчику и электромагнитному тормозу, и нажать клавишу «Сеть» блока. При этом должно включиться табло индикации и сработать электромагнит тормоза.

5. Поместить на левый и правый основные грузы дополнительные разновесы с таким расчетом, чтобы суммарная масса правого груза была больше, чем левого. Записать в таблицу суммарную массу левого груза и массу перегрузка (разность суммарных масс правого и левого грузов). Масса основных грузов и разновесов в граммах указана на их поверхностях.

6. Дождаться прекращения колебаний правого груза, убедиться в совпадении визира 8 с нижней поверхностью этого груза и нажать кнопку «Пуск». После остановки таймера записать в таблицу его показания – время движения в секундах.

7. Поднять правый груз в крайнее верхнее положение и нажать кнопку «Сброс». Убедившись в готовности установки, провести измерения в соответствии с пунктом 5 еще два раза.

8. Повторить измерения по пунктам «4»-«6» для других сочетаний масс и (всего 5 таких сочетаний). Нажатием клавиши «Сеть» выключить установку.

9. Вычислить < > и ускорение по формуле (1) отдельно для каждого сочетания и .

10. Вычислить по формуле (6) для каждого сочетания масс, его среднее значение и абсолютную погрешность (по методике невоспроизводимых косвенных измерений). Данные занести в таблицу.

11. Аналогичные вычисления произвести для , используя формулу (7) и приняв константу установки . Внести полученные данные в таблицу.

12. Сравнить результаты измерения и с табличным значением и сделать вывод, приняв за точность эксперимента в каждом случае величину

 

 

.

 

 

Таблица

 

, м	, г	, г	, с	, с

 

Контрольные вопросы

 

1. Цель работы. Кинематика поступательного движения. Скорость, ускорение и путь при равноускоренном движении.

2. Кинематика вращения. Угловая скорость и угловое ускорение. Их связь с соответствующими линейными величинами.

3. Второй закон Ньютона. Сила. Масса. Вывод формулы (3).

4. Момент силы. Момент инерции. Основной закон динамики вращения твердого тела. Вывод формулы (5).

5. Описание экспериментальной установки и назначение её отдельных частей.

6. Сравнить экспериментально полученные значения ускорения свободного падения между собой и с табличным значением. Объяснить различия.