4.Лабораторная работа №1

«Проверка соотношения перемещений при равноускоренном движении.

     Определение ускорения тела при равноускоренном движений».

Задание №1: прослушай лекцию (нажми ♦)

Цель работы: состоит в проверке одного из главных признаков равноускоренного движения: перемещения, совершаемые телом за чередующиеся один за другим равные промежутки времени, соотносятся как последовательность нечётных чисел.

Оборудование:

1. прибор для изучения прямолинейного движения
2. штатив с муф­той и перекладиной

Введение

Из приведенного признака следует, что если за первый интервал времени тело совер­шило перемещение S₁, за следующий такой же интервал времени - S₂, а потом S₃ и т.д., то справедливо отношение S₁: S₂: S₃... = 1:3:5... .

Справедливо и обратное. Если отношения перемещений, совершённых телом на со­седних участках траектории при движении по прямой из состояния покоя с постоянным ускорением, относятся как ряд нечётных чисел, то промежутки времени, за которые эти перемещения произошли, должны быть равны. Например, если перемещение S_ab (см. ри­сунок) совершено за время t₁, а перемещение S_BС - за время t₂ и S_ab  : S_bc = 1:3, то t₁ = t₂.

Это последнее утверждение и проверяется в работе. С помощью штатива направляющую рейку прибора для изу­чения прямолинейного движения закрепляют наклонно. Верхний её край должен находиться на высоте 18-20 см от поверхности стола. Под нижний край подкладывают пласти­ковый коврик. Удерживая каретку в крайнем верхнем поло­жении так, чтобы её выступающий край с магнитом был об­ращен к датчикам, устанавливают первый датчик. Он дол­жен находиться вблизи магнита каретки и запускать секундомер, как только она придёт в движение (точка А на рисунке). Второй датчик размещают на удалении 9 см от первого (точка В).

Вопросы и задания для проверки готовности к выполнению работы

1. Укажите, какие физические величины подлежат прямому измерению для исследования зависимости силы трения от площади трущихся поверхностей.
2. Запишите границы абсолютных погрешностей измеряемых величин: Δt (времени), ΔS (перемещения).

Опыт проводят в такой последовательности.

1. Проводят десять пусков каретки. Всякий раз записывают показания секундомера. Вычисляют среднее значение времени движения на первом участке – t_1ср.
2. Первый датчик перемещают в точку С, удаленную на 27 см от точки В. Второй датчик оставляют на прежнем месте.
3. Проводят ещё десять пусков каретки из того же верхнего положения на направляю­щей рейке, записывая показания секундомера. Вычисляют среднее значение времени движения на втором участке - t_2cр.
4. Записывают показания в таблицу, составленную самостоятельно.
5. Сравнивают полученные значения времени движения на первом и втором участках и, обратив внимание на то, что перемещения, совершённые на этих участках относятся как 1:3, делают вывод о справедливости проверяемого утверждения.

Контрольные вопросы

1. Зависимость от времени координаты точки, движущейся вдоль оси х, имеет вид: х = 2 – 10t – 3t². Опишите характер движения. Ка­ковы начальная скорость и ускорение? Запишите уравнение для проекции скорости.
2. Какие из приведенных зависимостей описывают равномерное движение?
   1. х = 4t + 2;  2) х = 3t ²;  3) х = 8t;  4) v = 4 - t; 5) v = 6.
3. Тело, двигаясь равноускоренно, за третью секунду проходит рас­стояние 2,5 м. Определить перемещение тела за пятую секунду.
4. Автобус отъезжает от остановки с ускорением 2 м/с². Какой путь он пройдет за 5 с?