Тема: ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСКОРЕНИЯ ТЕЛА ПРИ РАВНОУСКОРЕННОМ
ДВИЖЕНИИ.
Цель: Измерить ускорение, с которым шарик скатывается по наклонному
желобу; научиться анализировать экспериментальное задание.
Средства измерения: Измерительная лента, секундомер.
Материалы: Желоб, стальной шарик, штатив с муфтами и лапкой,
металлический цилиндр.
Теоретические сведения:
В работе нужно рассчитать ускорение, с которым скатывается шарик по наклонному желобу. Для этого измеряем длину перемещения S шарика за известное время t. При равноускоренном движении без начальной скорости , поэтому измерив s и t, можно найти ускорение шарика. Оно равно .
Никакие измерения не делаются абсолютно точно. Они всегда проводятся с некоторой погрешностью, связанной с несовершенством средств измерения и другими причинами. Но и при наличии погрешностей есть несколько способов проведения более точного измерения. Наиболее простой из них – вычисление среднего арифметического из результатов нескольких независимых измерений одной из величин, при условии не изменения условий исследования. Это и предлагается выполнить в работе.
Расчетные формулы:
при = 0 ;
где Sср длина перемещения кульки (м); - время движения шарика по наклонному желобу (с); - ускорение шарика (м / с ).
Порядок выполнения работы:
1. Ознакомиться с инструкцией по ТБ №11.
2.Собрать установку, изображенную на рисунке
3. Одновременно с пуском шарика включить секундомер. Записать время t до удара шарика об цилиндр, установленный в конце желоба.
4.Измерить (при помощи мерной ленты) пройденное шариком расстояние.
5.Условия опыта оставить неизменными. Опыт повторить 5 раз (для достижения более точного результата).
Таблица результатов
№ опыта | S (м) | S (м) | t (с) | t (с) | a (м/с ) |
1 |
|
|
| ||
2 | |||||
3 | |||||
4 | |||||
5 |
Вычисления: ________________________________________________________
___________________________________________________________________
Оценка точности проведенного измерения.
1.Относительная погрешность:
Погрешность времени взята дважды, поскольку время возводится в квадрат.
і - погрешности использованных средств измерения. Их берут обычно, равными половине цены деления шкалы средств измерения. (Например, для мерной ленты = ±0,5см).
S и t – средние значения пути и времени соответственно. Вычисления:_____________________________________________________________________________________________________________________________
2. Абсолютная погрешность.
(де а – среднее значение ускорения а ср)
Тогда значение ускорения, вычисленного по результатам опыта, запишется в общем виде так:
Вычисления:_________________________________________________________
____________________________________________________________________
ВЫВОД:_______________________________________________________
____________________________________________________________________
Контрольные вопросы:
1.Как изменится ускорение шарика, если угол наклона желоба:
1) уменьшить; 2) увеличить.
2. По данным, полученным при выполнении работы, найдите скорость шарика в момент удара о цилиндр.