1. Подготовим таблицы для результатов измерений (табл.1,2).
Таблица 1
№ | F | t1 , с | t2 , с | t3 , с | t4, с | t5, с | tср , с | Dt, с | dt |
2 mg | |||||||||
4 mg | |||||||||
6 mg | |||||||||
8 mg |
Таблица 2
№ | F | h, м | tср, с | a, м/с2 | dа | Da, м/с2 | a±Da, м/с2 |
2 mg | |||||||
4 mg | |||||||
6 mg | |||||||
8 mg |
2. Расположим сначала из восьми одинаковых перегрузков массой пять перегрузков на правом грузе M, а три перегрузка - на левом грузе M. Тогда результирующая сила, действующая на систему грузов, , где - масса одного перегрузка.
3. С помощью линейки измерим h – расстояние, которое проходят грузы. Время движения грузов t измерим с помощью секундомера, причем для уменьшения погрешности измерения времени t повторим эксперимент пять раз и вычислим среднее значение времени движения грузов под действием данной силы F, как среднее арифметическое значение пяти последовательных измерений: .
4. Перекладывая по одному перегрузку с правого груза на левый, получаем результирующую силу последовательно равной после силам . Измерим по пять раз время движения грузов под действием каждой силы , найдем средние значения и вычислим соответствующие значения ускорения , используя формулу .
5. Оценим погрешности определения ускорений .
Поскольку определение величины ускорения следует из косвенных измерений, то используем зависимость относительной погрешности da от относительных погрешностей d h и d t, где
- относительная погрешность измерения расстояния;
- относительная погрешность измерения времени;
- абсолютная погрешность измерения расстояния h (за абсолютную погрешность принимаем половину цены наименьшего деления линейки); - абсолютная погрешность измерения времени.
Вычислив относительные погрешности , находим для каждого значения ускорения абсолютные погрешности .
6. По точкам с учетом погрешностей экспериментального определения ускорения построим график (рис. 2).
|
|
Рис. 2. График экспериментальной зависимости
Контрольные вопросы
1. Дать определения пути, перемещения, скорости и ускорения.
2. Дать определения силы и массы.
3. Первый, второй и третий законы Ньютона.
4. Как с помощью построенного графика определить общую массу системы?
5. График зависимости в данной работе не проходит через начало координат! Почему?
6. Прямые и косвенные измерения.
7. Абсолютная и относительная погрешности прямых измерений.