Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине

Ход работы:

1. 
   Установить направляющую рейку под углом около 30 градусов.
   
2. 
   Установить указатель снятия показаний .
   
3. 
   Измерить с помощью линейки длину направляющей рейки и расстояние до указателя. Это будет перемещение тела. Записать данные в таблицу.
   
4. 
   Установить автомобиль на рейку.
   
5. 
   Отпустить тело, с помощью секундомера определить время движения тела до указателя.
   
6. 
   Опыт повторить 3 раза, увеличивая положение указателя.
   
7. 
   Результаты измерений записать в таблицу.
   

Обработка результатов:

1. 
   При движении с ускорением, если начальная скорость равна нулю, S=at²/2.
   
2. 
   По результатам опытов вычислить ускорение а=2S/ t²
   
3. 
   Результаты занести в таблицу.
   
4. 
   Вычислить максимальную относительную погрешность ᵟ и абсо- лютную погрешности ∆а.
   

∆а=а _ср –а

ᵟ = (∆а _ср/ а ) *100 %

5. 
   Сделайте вывод.
   

Контрольные вопросы

1. 
   Сформулируйте второй закон Ньютона.
   
2. 
   Назовите единицу силы.
   
3. 
   Что такое сила?
   
4. 
   Какое движение называют равноускоренным?
   

Лабораторная работа 2 (выполняется виртуально) Изучение закона сохранения импульса

Цель работы: изучение закона сохранения импульса на примере распада тела, брошенного под углом к горизонту.
Оборудование: компьютер.

Теория

Величина, равная произведению массы материальной точки на ее скорость, называется импульсом. Для системы материальных точек полный импульс ра- вен сумме импульсов. При этом следует иметь в виду, что импульс – это век- торная величина
Таким образом, закон сохранения импульса можно сформулировать так: если на тела системы действуют только силы взаимодействия между ними («внутренние силы»), то полный импульс системы тел не изменяется со вре- менем, т.е. сохраняется. Этот закон применим не только к системе 2 тел, но и к системе, состоящей из любого числа тел.
Закон сохранения импульса выполняется при распаде тела на части и при абсолютно неупругом ударе, когда соударяющиеся тела соединяются в одно. Если распад или удар происходят в течение малого промежутка времени, то закон сохранения импульса приближенно выполняется для этих процессов.

Описание работы

Рассмотрим движение тела, брошенного под углом к горизон- ту. Пусть тело бросили со скоро-
стью под углом к горизонту (рисунок 1).
В полете на тело действует сила тяжести, направленная вертикаль- но вниз, поэтому горизонтальная проекция скорости не изменяется
со временем и равна .
Пусть в верхней точке траекто- рии тело распадается на 2 одинаковых осколка, один из которых возвращается назад в точку бросания по той же траектории, по которой до распада летело брошенное тело. При распаде выполняется закон сохранения горизонтальной проекции импульса, поскольку сила тяжести направлена вертикально. Один из осколков вернулся назад по прежней траектории. Это означает, что его скорость сразу же после распада равна скорости всего тела непосредственно перед распадом. Закон сохранения проекции импульса тогда запишется сле-
дующим образом:
,
где – скорость второго осколка после распада, а знак «-» в первом слага- емом говорит о направлении движения первого осколка. Из этого равенства получаем:


.
Поскольку оба осколка сразу же после распада имеют только горизонталь- ные проекции скорости и находятся на одинаковой высоте, то время их паде- ния также одинаково, т.е. горизонтальные дальности их полета после распада связаны таким же соотношением, что и скорости, т.е.


^,
где – горизонтальная дальность полета от точки бросания до точки раз- рыва, равная дальности полета осколка, вернувшегося назад, а – дальность полета полетевшего вперед осколка. В данной лабораторной работе проверя- ется выполнение этого соотношения и, тем самым, проверяется выполнение закона сохранения импульса на примере распада тела, брошенного под углом к горизонту.
Ход работы:
На рисунке 2 изображен кадр из данной лабораторной работы. Дальность по- лета осколков тела после распада определяется по линейке. Из точки распада опускается вниз вертикальная линия красного цвета, чтобы отметить эту точ- ку.

Рисунок 2. Кадр из лабораторной работы В ходе работы необходимо выполнить следующие действия.

1. 
   Задать значения начальной скоро- сти и угла бросания.
   

Эти величины задаются при помощи ползунков. Рекомендуемое значение скорости 10 см/с, угла бросания 45 градусов.

2. 
   Осуществить бросание тела.
   

Нажать кнопки «начало» и «пуск». Движение можно остановить, нажав
«стоп». В верхней точке тело распадается на 2 одинаковых осколка, разлета- ющихся в противоположные стороны. Из точки разлета опускается перпенди- куляр на горизонтальную ось, который позволяет определить высоту траекто- рии и дальность полета.

3. 
   Измерить горизонтальные дальности полета осколков.
   

По линейке измерьте горизонтальные дальности разлета осколков, т.е. рас- стояния от точки распада тела до точек падения осколков. Положение точки распада тела отмечается тем, что из этой точки опускается перпендикуляр (красного цвета) на горизонтальную ось.

4. 
   Сравнить горизонтальные проекции импульсов осколков.
   

Горизонтальные проекции импульсов осколков пропорциональны горизон- тальным дальностям их разлета. Следует проверить выполнение закона сохра- нения горизонтальной проекции импульса при распаде тела.

5. 
   Выполнить опыты при других скоростях и углах бросания.
   

Для скорости 10 м/c выполните опыты при значениях угла бросания 30 и 60 градусов. Выполните эксперименты при значениях начальной скорости 15 м/c для углов 30, 45 и 60 градусов.

6. 
   Результат записать в таблицу:
   

№ п/п	Начальная скорость V0, м/с	Угол бро- сания α, 0	Дальности полета осколка, вернувше- гося назад S,м	Дальность полета полетевшего впе- ред осколка S’, м	S’/S
1	10	45
2	10	30
3	10	60
1	15	45

2	15	30
3	15	60

жүктеу/скачать 383,44 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: