ТОП 10:

Правила работы на машине Атвуда



1. Установить стойку 3 в вертикальном положении при помощи регулировочных винтов 3а. Правильность установки проверяется по падению груза 4 в середину приемного столика 5 (рис. 4.2).

2. Проверить правильность расположения нити грузов 4 в электромагнитном пускателе 2 (рис. 4.2а).

3. Соединить машину Атвуда со счетчиком-секундомером 9 и выпрямителем 8 по нужной блок схеме. Коммутационный ключ (рис. 4.3а и 4.3б) при этом должен быть разомкнут.

4. Правильность соединения и готовность прибора к работе дать проверить лаборанту.

5. Включить секундомер 9 и выпрямитель 8 в сеть, а так же включить тумблеры «ВКЛ» секундомера и выпрямителя. Выходное напряжение на выпрямителе должно быть не более 6 В.

6. Расположить грузы 4 с перегрузком на правом грузе так, чтобы нижнее основание правого груза было у нужного деления шкалы 3 и зафиксировать это положение. Для этого подать напряжение на электромагнитный пускатель 2, замкнув коммутационный ключ К.

7. Приподнять площадку приёмного столика 5, нажав на его выступ в нижней части.

8. Произвести установку «нуля» секундомера, для чего нажать кнопку «установка нуля» на секундомере, расположенную сверху.

9. Разомкнуть коммутационный ключ К и тем самым освободить нить с грузами 4 и запустить секундомер.

10. Перед началом каждого измерения повторить пункты 5 – 8.

 

Измерения и обработка результатов

Упражнение 1. Проверка уравнения перемещения.

1. Подготовить установку к работе, используя блок-схему на рисунке 4.3а и инструкцию «Правила работы на машине Атвуда».

2. Проверить уравнение пути равноускоренного движения:

а) подобрать два необходимых перегрузка (требования к ним указаны выше);

б) измерить время для 4-5 значений S (для каждого значения S опыт провести не менее трёх раз).

3. Данные измерений занести в таблицу 4.1.

Таблица 4.1

S,          
  t,          
         
         
tср.,          
t2ср.,          

 

4. Построить график зависимости S от t2.

5. Сделать вывод о справедливости (или несправедливости) формулы (4.5) для движения грузов на машине Атвуда.

 

Упражнение 2. Определение мгновенной скорости.

1. Заменить блок-схему рис. 4.3а блок-схемой рис. 4.3б и измерить время t* равномерного движения для 4-5 значений S*. Время каждого перемещения должно быть измерено не менее трёх раз. Суммарное перемещение до и после кольца 6 должно оставаться постоянным.

2. Данные измерений занести в таблицу 4.2.

Таблица 4.2

 
S*,          
t*,          
         
         
t*ср.,          
Sср.,          
υ,          

 

3. По формуле (4.9) вычислить конечную скорость равноускоренного движения грузов для различных S. Значения υ занести в таблицу 4.2.

4. По данным таблицы 4.2 построить график зависимости υ от .

5. Сделать вывод о справедливости (или несправедливости) формулы (4.7) для движения грузов на машине Атвуда.

 

Упражнение 3. Проверка второго закона Ньютона.

1. Собрать блок-схему, представленную на рис. 4.3а.

2. Определить силу трения (Fтр = m/g). Для этого подобрать перегрузки m/, компенсирующие трение при движении необлегченных грузов 4, и взвесить их.

3. Убрать перегрузки m/. Подобрать два других перегрузка m1 и m2 таких, чтобы разность их масс (m1m2) была больше массы перегрузка m/ и время t3 движения облегченных грузов было не менее 2 секунд.

4. Измерить время движения грузов 4 для трех случаев:

а) движутся необлегченные грузы, при этом на правом грузе лежат перегрузки m1 и m2 (время движения t1);

б) движутся те же грузы, но перегрузок m2 переложен на левый груз (время движения t2);

в) движутся облегченные грузы, при этом на правом грузе лежит перегрузок m1, на левом – m2 (время движения t3).

Время движения грузов в каждом случае определить не менее трех раз. Длина пути S при всех измерениях не меняется.

5. Данные всех измерений занести в таблицу 4.3.

Таблица 4.3

m/, m1, m2, 2М, 2М/, t1, t2, t3,
               
ср.                

 

6. Используя tср для каждого случая вычислить соответствующие ускорения (а1, а2, а3) по формуле (4.8).

7. Проверить справедливость равенств (4.12) и (4.14).

 

Контрольные вопросы

1. Какое движение называют равноускоренным?

2. Дайте определение ускорения. Какие виды ускорения вам известны?

3. Запишите формулы перемещения и скорости при равноускоренном движении, в том числе при начальных условиях υ0 =0.

4. Изобразите примерные графики зависимости перемещения от времени (S от t), скорости от времени (υ от t), перемещения от квадрата времени (S от t2), (υ от ).

5. Как определяется мгновенная скорость грузов в данной работе?

6. Что такое сила? Как ее можно охарактеризовать?

7. Сформулируйте и запишите второй закон Ньютона.

8. Получите равенства (4.4), (4.12), (4.14).

9. Как проверяется в работе справедливость 2-го закона Ньютона?

10. Как в работе определяют (компенсируют) силу трения?

Лабораторная работа 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ПУЛИ

 

Цель работы: определение скорости пули с помощью баллистического маятника.

Приборы и принадлежности:баллистический маятник, баллистический пистолет и пуля, сантиметровая шкала, технические весы с разновесом.

Библиографический список: [1] § 9, § 13, § 15; [2] ч.1 § 9, § 18; [3] т.1 § 24, § 27–28; [4] т.1 § 4 - 6; [5] § 2.9, § 4.1, § 4.5; [7] § 1.4.1; [8] § 16, § 21.

 

Введение

Баллистический маятник – симметричное массивное тело, подвешенное на практически нерастяжимых нитях (рис. 5.1). Рассмотрим систему: баллистический маятник – пуля. Начальное состояние этой системы: маятник висит на нитях, пуля летит вдоль оси симметрии маятника со скоростью . Конечное состояние: маятник с застрявшей в нём пулей максимально отклонился от положения равновесия на угол α, центр тяжести С маятника поднялся на высоту h (рис. 5.2а).

При неупругом центральном ударе пули и маятника по закону сохранения импульса имеем:

. (5.1)

Если период маятника намного больше времени взаимодействия маятника с пулей, он успевает отклониться от положения равновесия и начинает движение из этого положения со скоростью . Это движение маятника с пулей, застрявшей в нём. Оно в отсутствие сопротивления воздуха и трения в подвесе маятника происходит в соответствии с законом сохранения механической энергии:

, (5.2)

где М и m – массы маятника и пули, h – максимальная высота подъема маятника с пулей. Из (5.1) и (5.2) следует

. (5.3)

 







Последнее изменение этой страницы: 2016-12-12; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 34.204.202.44 (0.01 с.)