Порядок выполнения работы. 1. Включите источник питания

 

1. Включите источник питания.

2. Опустите площадку приемного столика вниз. Поставьте тумблер «Электромагнитный пускатель» в положение «Выкл.».

3. Груз В поднимите вверх таким образом, чтобы его нижний срез оказался у деления шкалы с отметкой 10. Определите расстояние h, которое пройдет груз В до приемного столика.

4. Переведите тумблер «Электромагнитный пускатель» в положение «Вкл.». При этом нить окажется зажатой в электромагнитном пускателе.

5. Положите на груз В перегрузок массой 4 г.

6. Поднимите площадку приемного столика вверх. Установите электросекундомер на нуль.

7. Выключите цепь электромагнитного пускателя (поставьте тумблер «Электромагнитный пускатель» в положение «Выкл.»). При этом нить блока освобождается и система приходит в движение. Одновременно включается секундомер.

8. Груз В, достигнув приемного столика, опустит вниз площадку приемного столика и остановит секундомер. Определите по секундомеру время движения груза В до приемного столика и запишите полученное значение в табл. 2.1.

9. Указания пунктов 3–8 повторите еще два раза.

10. Повторите измерения (см. п. 3–9) для других перегрузков.

11. Найдите средние значения времени движения t _ср и из выражения (2.2) определите значения ускорения системы для каждого перегрузка.

12. Для определения массы перегрузка Δ m ₀, при которой система движется равномерно, постройте график зависимости a = f (Δ m), откладывая по горизонтальной оси массы перегрузков, а по вертикальной – соответствующие этим перегрузкам значения ускорения, рассчитанные по формуле (2.2). Масштаб должен быть равномерным! Пример построения графика показан на рис. 2.3.

 

Рис. 2.3.

 

Обратите внимание на то, что из-за измерительных и вычислительных погрешностей точки графика не лежат на прямой. Проведите прямую так, чтобы по обе ее стороны оставалось примерно одинаковое количество точек – это простейший способ обработки результатов эксперимента.

Продлите прямую графика до пересечения с осью абсцисс. Измерьте длину отрезка от начала координат до точки пересечения графика с осью абсцисс. Длина этого отрезка в принятом масштабе численно равна массе перегрузка Δ m ₀.

 

Т а б л и ц а 2.1. Результаты измерений и вычислений

 

D m, кг	t 1, с	t 2, с	t 3, с	t ср, c	а, м/с2	М mр, Н м	F mр, Н	e, с–2	w, с-1	N
0, 004
0, 006
0, 008
0, 010
0, 012
0, 014
0, 016

 

13. По формулам (2.13) и (2.14) найдите момент сил трения М_mр и силу F_{mр .} Радиус блока м, радиус оси блока r = 5∙ 10^–3 м.

14. По формуле (2.6) определите величину углового ускорения блока в каждом опыте.

15. По формуле (2.4) определите угловую скорость в момент остановки грузов, а также число оборотов N, совершенных блоком за это время, по зависимости (2.7).

16. Полученные данные и результаты вычислений занесите в табл. 2.1.

Контрольные вопросы

 

1. Запишите формулы пути и скорости при равнопеременном поступательном движении.

2. Запишите формулы углового перемещения и угловой скорости при равнопеременном вращательном движении.

3. Какова связь между линейной и угловой скоростью, между линейным и угловым ускорением?

4. На концах нити, перекинутой через неподвижный блок, укреплены два груза различной массы. Выберите систему отсчета и запишите второй закон Ньютона для каждого груза в отдельности.

5. Изменится ли натяжение нити (при движении грузов), если изменить массу перегрузка?

6. Как изменится ускорение системы, если увеличить массу грузов А и В, не изменяя массы перегрузка и силы трения?

7. Какой физический смысл имеет длина отрезка, отсекаемого графиком от начала отсчета по оси абсцисс?