Лабораторная работа № 1 - 5

Изучение зависимости ускорения тела

От действующей на него силы

Цель:		проверка второго закона Ньютона.
Оборудование:		машина Атвуда с грузами и перегрузком, секундомер.

В работе используется машина Атвуда и вертикальная шкала с сантиметровыми делениями (см. рисунок). Через легкий блок перекинута нить с грузами, масса каждого из которых m. Электромагнит удерживает нить с грузами. Выключатель служит для отключения электромагнита при установке начального положения грузов на машине Атвуда. Начальное положение установки: нижний край груза находится против нулевой отметки шкалы.

Если на один из грузов положить перегрузок массой D m, то грузы начнут двигаться равноускоренно из состояния покоя. При этом ускорение системы:

.

Порядок выполнения работы

Задание 1.

Определение зависимости ускорения системы грузов от действующей внешней силы.

1. Установить на правый груз по очереди перегрузки массами 2, 4, 6, 8, 10 г.

2. Определить время, за которое груз проходит заданные преподавателем расстояния. Время прохождения каждого расстояния измеряется три раза и находится среднее значение. Данные измерений занести в таблицу.

Система грузов полной массы m
D m, 10-3 кг	S, м	t 1, с	t 2, с	t 3, с	t ср, с	a, м / с2

3. Рассчитать ускорение системы грузов по формуле a = 2 S / t ²

4. Построить график зависимости ускорения системы грузов от величины силы тяжести перегрузка.

Задание 2.

Определение зависимости ускорения системы грузов от их массы.

1. Уменьшить массу системы грузов вдвое (для этого необходимо отвинтить половину каждого из грузов).

2. Повторно провести измерения с измененной массой системы грузов (см. задание 1). Занести результаты измерений в таблицу.

Система грузов половинной массы m / 2
D m, 10-3 кг	S, м	t 1, с	t 2, с	t 3, с	t ср, с	a, м / с2

 

 

3. Построить график зависимости ускорения системы грузов от силы тяжести перегрузка.

Оценить погрешность по формулам: и ,

где D S = 0,01 м ¾ абсолютная погрешность измерения расстояния; S ¾ наименьшее расстояние, пройденное грузами; D t = 0,01 с ¾ абсолютная погрешность определения времени; t ¾ наименьшее время движения грузов; a ¾ ускорение, при котором тело имело наименьшее время движения.

d a =

D a =

 

Контрольные вопросы

Дайте определение силы, массы, ускорения.

Сформулируйте и запишите формулу второго закона Ньютона.

Объясните, как результаты эксперимента подтверждают справедливость второго закона Ньютона?

Лабораторная работа № 1 - 6