Лабораторная работа № 1(3)

Изучение законов равноускоренного движения тел

Выполнил студент _________________, группа____________ дата _________.

Допуск ______________

Выполнение __________

Зачет ________________

Цели работы:

1. Проверить с помощью прибора Атвуда законы равноускоренного движения.

2. Проверить второй закон Ньютона.

Приборы и материалы

№ п\п	Наименование прибора	Цена деления	Предел измерения (х max)	Точность отсчета (Δ х пр)
	Прибор Атвуда	-	-	-
	Грузы	-	-	-
	Секундомер
	Линейка

 

Теоретические сведения

Основные понятия и законы

Скорость

Скорость (часто обозначается , от англ. velocity или фр. vitesse) – векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения и направления движения материальной точки в пространстве относительно выбранной системы отсчёта.

Вектор скорости материальной точки в каждый момент времени определяется производной по времени радиус-вектора этой точки:

(м/с),

где — модуль скорости, — направленный вдоль скорости единичный вектор касательной к траектории в точке .

Скорость направлена вдоль касательной к траектории и равна по модулю производной дуговой координаты по времени.

Если скорость тела (как векторная величина) не меняется во времени (v = const), то движение тела — равномерное (ускорение равно нулю) и тогда: скорость при равномерном движении численно равная отношению пройденного пути s к промежутку времени t, за который этот путь пройден: v = S/t.

В прямоугольной декартовой системе координат:

В то же время , поэтому

Таким образом, координаты вектора скорости – это скорости изменения соответствующей координаты материальной точки:

.

В классической механике скорость – величина относительная, т.е. преобразуется при переходе из одной инерциальной системы отсчёта в другую согласно преобразованиям Галилея.

Ускорение

Ускорение (обычно обозначается , в теоретической механике ) — производная скорости по времени, векторная величина, показывающая, насколько изменяется вектор скорости точки (тела) при её движении за единицу времени (т.е. ускорение учитывает не только изменение величины скорости, но и её направления).

Например, вблизи Земли падающее на Землю тело, в случае, когда можно пренебречь сопротивлением воздуха, увеличивает свою скорость примерно на 9,81 м/с каждую секунду, то есть, его ускорение равно 9,81 м/с².

Производная ускорения по времени, т.е. величина, характеризующая скорость изменения ускорения, называется рывок.

Вектор ускорения материальной точки в любой момент времени находится путём дифференцирования вектора скорости материальной точки по времени:

, (м/с²).