2020-07-12
120
1. Подключить установку к сети, включить секундомер, нажать кнопку «СБРОС» («установка нуля»).
2. Установить на правом основном грузе несколько перегрузков общей массой N 1 m = 5-7 г, записать значение N 1 m в таблицу 1. Левый груз установить на электромагнит.
3. Установить датчик на требуемое расстояние S (примерно 30 см), используя винтовой фиксатор. Записать значение S в таблицу 1.
4. Нажать кнопку «ПУСК» (при этом отключается электромагнит, удерживающий левый основной груз - система начинает движение, запускается секундомер), после остановки секундомера записать показания - время прохождения грузами расстояния S в таблицу 1.
ВНИМАНИЕ! Перед нажатием кнопки «ПУСК» необходимо убедиться, что грузы не совершают колебательных и вращательных движений.
5. Повторить измерения времени движения грузов при данном значении S 3-5 раз (по указанию преподавателя).
6. Провести измерения времени движения грузов (п.п. 3-5) еще для 2-4 значений S по указанию преподавателя.
7. Увеличить массу перегрузков на правом основном грузе до 10-12 г и повторить измерения по п.п.3-5.
Таблица 1 -Проверка закона равноускоренного движения
| N 1 m, г | S, м | t 1, с | t 2, с | t 3, с | t 4, с | t 5, с | ‹ t ›, с | ‹ t ›2, с2 | a, м/с2 | Δ a, м/с2 |
|
| ||||||||||
|
| ||||||||||
Обработка результатов измерений
1. Для каждого из использованных значений N 1 m и S рассчитать ускорение по следующей из закона (10) формуле:
а = 2 S / t 2, (11)
и доверительный интервал:
. (12)
Принять Δ S = 0,5 см, Δ t = 0,1 с. Результаты расчетов занести в таблицу 1.
Если закон равноускоренного движения верен, то доверительные интервалы ускорения, найденные по формулам (11), (12) для одного и того же значения N 1, но разных значений S, должны перекрываться.
2. Для графической проверки закона равноускоренного движения построить систему координат, в которой по горизонтальной оси будет откладываться t 2 -квадрат времени, затраченного на прохождение пути S, а по вертикальной - путь S. В этой системе координат построить семейство экспериментальных зависимостей S (t 2), снятых при различных значениях N 1.
Если закон (10) верен, то в выбранной системе координат графики зависимости S (t2) есть прямые линии, проходящие через начало отсчета.
Часть 2. ПРОВЕРКА ВТОРОГО ЗАКОНА НЬЮТОНА
Порядок выполнения работы
1. Установить расстояние S порядка 0,6-0,8 м. Записать это значение.
2. Положить на правый основной груз перегрузки общей массой 20 г. Записать общую массу перегрузков на левом грузе N 2 m и на правом грузе N 1 m в таблицу 2.
3. Измерить время движения грузов 3-5 раз (по указанию преподавателя) Результаты записать в таблицу 2.
4. Провести аналогичные серии измерений, перекладывая перегрузки с правого основного груза на левый (каждый раз по 1-2 г).
| № | N 1 m, кг | N 2 m, кг | t 1, с | t 2, с | t 3, с | t 4, с | t 5, с | ‹ t ›, с | F р, Н | Δ F р, Н | a, м/с2 | Δ a, м/с2 |
| 1. | ||||||||||||
| 2. | ||||||||||||
| … |
Таблица 2 - Проверка второго закона Ньютона
