Задание 1. Проверка закона скоростей

Проведение опыта при помощи лабораторной установки

1. Проверьте вертикальность установки машины Атвуда. Сбалансируйте грузы.

2. Укрепите на шкале кольцевую полочку П₁. Отрегулируйте ее положение.

3. Положите на правый груз перегрузок в 5г.

4. Двигаясь равноускоренно из верхнего положения до кольцевой полочки, правый груз проходит путь S₁ за время t₁ и приобретает к концу этого движения скорость v (рис. 5). На кольцевой полочке груз сбрасывает перегрузок и дальше движется равномерно со скоростью, которую он приобрел в конце разгона. Для определения ее следует измерить время t₂ движения груза на пути S₂. Таким образом, каждый опыт состоит из двух измерений: сначала измеряется время равноускоренного движения t₁, а затем груз повторно запускается для измерения времени равномерного движения t₂.

5. Проведите 5-6 опытов при различных значениях пути S₁. Путь S₂ выбирается произвольно. Полученные данные занесите в таблицу 1.

Таблицу 1

№ п.п.

S1, м

t1, с

S2, м

t2, с

v, м/с

Проведение опыта с помощью программы моделирования физических процессов Interactive Physics.

1. Откройте файл Lab 1-2-1.ip.

2. Запустите программу и измерьте время равноускоренного движения t₁ на пути S₁, и время равномерного движения t₂ на пути S₂.

3.Аналогично проведите измерения времен t₁ и t₂ при различных S₁ и S₂, запуская программу в файлах Lab 1-2-2, Lab 1-2-3, Lab 1-2-4 и Lab 1-2-5.

5. Полученные данные занесите в таблицу 1.

Таблицу 1

№ п.п.

S1, м

t1, с

S2, м

t2, с

v, м/с

Обработка результатов.

1. По полученным данным постройте график зависимости v = f(t). Точку (t=0, v=0) на графике не откладывайте.

2. Если экспериментальные точки ложатся на прямую с небольшим разбросом и прямая проходит через начало координат, то можно сделать вывод о выполнении закона скоростей.

3. Для определения с помощью полученного графика ускорения движения сначала необходимо получить точное уравнение экспериментальной прямой. Для этого применяют метод наименьших квадратов (МНК) (см. Приложение 2.1). Угловой коэффициент прямой, т.е. значение коэффициента в полученном уравнении, равен ускорению а.

4. По формулам МНК (метод наименьших квадратов) определите погрешность измерения а.