Задание 1. Определение ускорения свободного падения с учетом момента инерции блока.
1. Перекинуть нить с двумя грузам через блок и при необходимости отрегулировать положение основания таким образом, чтобы груз с перегрузком проходил по середине рабочего окна фотодатчика.
2. Включить в сеть шнур питания секундомера.
3. Привести подвижную систему (грузы на нити) в исходное положение, т.е. установить правый груз в верхнее положение.
4. Нажать на кнопку "Сеть" секундомера, при этом сработает электромагнит и блок потеряет возможность вращаться.
5. Положить на правый груз перегрузок известной массы .
6. Определить пройденный путь Н правого груза по шкале как расстояние от верхнего до нижнего положений и занести в таблицу 2.
7. Нажать на кнопку "Пуск" секундомера и определить время, в течение которого груз проходит расстояние Н. Опыт повторить не менее 5 раз. Результаты занести в таблицу 1.
8. Произвести статистическую обработку времени и заполнить таблицу 1.
9. Заполнить таблицу 2 (масса грузов , перегрузка и указаны на установке).
|
|
10. По формуле (6) определить ускорение свободного падения.
11. Относительную и абсолютную погрешности при определении ускорения свободного падения найти по формулам:
,
.
12. По формулам (7) и (8) определить силы натяжения нити. Результаты записать в таблицу 2.
13. Относительные и абсолютные погрешности при определении сил натяжения найти по формулам:
,
,
Результаты записать в таблицу 2.
Задание 2. Определение ускорения свободного падения без учета момента инерции блока.
1. Используя данные таблиц 1 и 2, по формуле (9) найти ускорение свободного падения.
2. Относительную и абсолютную погрешности при определении ускорения свободного падения найти по формулам:
,
3. Сравнить результаты, полученные по формулам (6) и (9), рассчитать погрешность по формулам:
, ,
где ,
- ускорение свободного падения, вычисленное по формуле (6),
- ускорение свободного падения, вычисленное по формуле (9).
4. Сделать вывод.
Таблица 1
№ п/п | |||||||||
- | % | ||||||||
Ср.зн. |
Таблица2
кг | кг | кг | м | ||||
Контрольные вопросы
1. Что называется свободным падением тела?
2. От каких факторов зависит ускорение свободного падения?
|
|
3. Сформулируйте законы Ньютона.
4. Запишите закон всемирного тяготения.
5. Запишите основной закон динамики вращательного движения.
6. Что называется моментом инерции материальной точки, твердого тела?
7. Что характеризует момент инерции и от каких факторов он зависит.
Рекомендуемая литература
- Савельев И.В. Курс общей физики (т.1). М.: Наука, СПб.: Лань, 2006.
- Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высш. Шк., 2004.
- Справочное руководство по физике. Ч.1. Механика, молекулярная физика, электричество, магнетизм: Учеб.-метод. пособие.-Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2009.
- Федосеев В.Б. Физика. Ростов н/Д: Феникс, 2009.
Техника безопасности
1. К работе с установкой допускаются лица, ознакомленные с её устройством и принципом действия.
2. Для предотвращения опрокидывания установки необходимо располагать её только на горизонтальной поверхности.
Составители: В.С. Ковалёва, В.С. Кунаков, О.А. Лещёва,
О.М. Холодова.