Порядок выполнения работы. 1. Установите наклонную плоскость под таким углом a,чтобы тела скатывались без скольжения

 

1. Установите наклонную плоскость под таким углом a, чтобы тела скатывались без скольжения.

2. Измерьте: длину l пути тела по наклонной плоскости; высоту подъема h; расстояние по горизонтали b; расстояние h ₁. Результаты измерений занесите в табл. 1.1.

3. Вычислите:

, .

 

Результаты вычислений запишите в табл. 1.1.

Т а б л и ц а 1.1. Результаты измерений и вычислений

 

l	b	h	h 1	sin a	cos a	tg a

 

4. Отпустите без толчка цилиндр сплошной из точки А (см. рис. 1.1). Чтобы определить точку падения, на плоскость CD положите лист бумаги, а сверху – копировальную бумагу. Измерьте расстояние х и запишите его значение в табл. 1.2 (для первого опыта это будет х ₁).

5. Установите этот цилиндр снова в точку А, отпустите и запишите значение х ₂.

6. Сделайте таким образом по три измерения для цилиндра сплошного, шара и цилиндра полого. Из трех значений х ₁, х ₂, х ₃ определите среднее значение для каждого из тел:

.

Измерения и вычисления занесите в табл. 1.2.

 

Т а б л и ц а 1.2. Результаты измерений и вычислений

 

Образец	х 1, м	х 2, м	х 3, м	х ср., м	k	а, м/с2	t ск, с	u,, м/с	uэ, м/с
Цилиндр сплошной
Шар
Цилиндр полый

 

7. По формулам (1.10) и (1.11) рассчитайте ускорение а движения тел по наклонной плоскости и время t _ск скатывания тел по ней. Результаты занесите в табл. 1.2.

8. Запишите в табл. 1.2 значения безразмерных коэффициентов k для каждого тела. Определите теоретическую скорость u тела в точке В по формуле (1.5) и скорость u_э в точке В по экспериментальным данным по формуле (1.17), подставляя вместо х значение х _ср, а вместо у – значение h ₁. Результаты занесите в табл. 1.2.

 

Контрольные вопросы

 

1. Какое движение тела называется поступательным?

2. Какое движение тела называется вращательным?

3. Запишите выражение для кинетической энергии твердого тела, совершающего сложное (поступательное и вращательное) движение.

4. Сформулируйте закон сохранения механической энергии.

5. Запишите и поясните закон сохранения механической энергии при движении тела по наклонной плоскости.

6. Выведите рабочие формулы (1.5) и (1.17).

7. Зависят ли u, t _ск, а от формы, массы и размеров тел, скатывающихся с наклонной плоскости?