Правила работы на машине Атвуда 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Правила работы на машине Атвуда



1. Установить стойку 3 в вертикальном положении при помощи регулировочных винтов 3 а. 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,          
         
         
t ср.,          
t 2ср.,          

 

4. Построить график зависимости S от t 2.

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 (F тр = 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 m 1 и m 2 таких, чтобы разность их масс (m 1m 2) была больше массы перегрузка m / и время t 3 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 m 1 и m 2 (время движения t 1);

б) движутся те же грузы, но перегрузок m 2 переложен на левый груз (время движения t 2);

в) движутся облегченные грузы, при этом на правом грузе лежит перегрузок m 1, на левом – m 2 (время движения t 3).

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 /, m 1, m 2, 2 М, 2 М /, t 1, t 2, t 3,
                 
ср.                

 

6. Используя t ср для каждого случая вычислить соответствующие ускорения (а 1, а 2, а 3) 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 υ 0 =0.

4. Изобразите примерные графики зависимости перемещения от времени (S от t), скорости от времени (υ от t), перемещения от квадрата времени (S от t 2), (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)

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-12-12; просмотров: 255; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.238.142.134 (0.022 с.)