Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Топ:
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Интересное:
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Дисциплины:
2017-10-11 | 675 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Упругости и тяжести
Цель работы
Определение центростремительного ускорения шарика при его равномерном движении по окружности
Теоретическая часть работы
Эксперименты проводятся с коническим маятником: небольшой шарик, подвешенный на нити движется по окружности. При этом нить описывает конус (рис.1). На шарик действуют две силы: сила тяжести и сила упругости нити. Они создают центростремительное ускорение, направленное по радиусу к центру окружности. Модуль ускорения можно определить кинематически. Он равен:
Для определения ускорения (a) нужно измерить радиус окружности (R) и период обращения шарика по окружности (T).
Центростремительное ускорение можно определить так же, используя законы динамики.
Согласно второму закону Ньютона, Запишем данное уравнение в проекциях на выбранные оси (рис.2):
Ох: ;
Oy: ;
Из уравнения в проекции на ось Ох выразим равнодействующую:
Из уравнения в проекции на ось Оу выразим силу упругости:
Тогда равнодействующая может быть выражена:
а отсюда ускорение: , где g=9,8 м/с2
Следовательно, для определения ускорения необходимо измерить радиус окружности и длину нити.
Оборудование
Штатив с муфтой и лапкой, лента измерительная, шарик на нити, лист бумаги с начерченной окружностью, часы с секундной стрелкой
Ход работы
1. Подвесить маятник к лапке штатива.
2. Измерить радиус окружности с точностью до 1мм. (R)
3. Штатив с маятником расположить так, чтобы продолжение шнура проходило через центр окружности.
4. Взять пальцами нить у точки подвеса, вращать маятник так, чтобы шарик описывал окружность, равную начерченной на бумаге.
5. Отсчитать время (∆t), за которое маятник совершает N=30 оборотов.
|
6. Определить высоту конического маятника (h). Для этого измерить расстояние по вертикали от точки подвеса до центра шарика.
7. Найти модуль ускорения по формулам:
8. Вычислить погрешности.
Таблица Результаты измерений и вычислений
Радиус окружности R, м | Период обращения T,с | Длина подвеса h, м | Ускорение | Среднее значение ускорения аср, м/с2 | Относительная погрешность ε,% | |
а1, м/с2 | а2, м/с2 | |||||
Вычисления
1. Период обращения: ; Т=
2. Центростремительное ускорение:
; а1=
; а2=
Среднее значение центростремительного ускорения:
; аср=
3. Абсолютная погрешность:
∆а1=
∆а2=
4. Среднее значение абсолютной погрешности: ; Δаср=
5. Относительная погрешность: ;
ε=
Вывод
Записать ответы на вопросы полными предложениями
1. Сформулируйте определение центростремительного ускорения. Запишите его и формулу для вычисления ускорения при движении по окружности.
2. Сформулируйте второй закон Ньютона. Запишите его формулу и формулировку.
3. Запишите определение и формулу для вычисления
силы тяжести.
4. Запишите определение и формулу для вычисления силы упругости.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5
Движение тела под углом к горизонту
Цель
Научиться определять высоту и дальность полета при движении тела с начальной скоростью, направленной под углом к горизонту.
Оборудование
Модель «Движение тела, брошенного под углом к горизонту» в электронных таблицах
Теоретическая часть
Движение тел под углом к горизонту представляет сложное движение.
Движение под углом к горизонту можно разделить на две составляющие: равномерное движение по горизонтали (вдоль оси x) и одновременно равноускоренное, с ускорением свободного падения, по вертикали (вдоль оси y). Так движется лыжник при прыжке с трамплина, струя воды из брандспойта, артиллерийские снаряды, метательные снаряды
Уравнения движения s w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> и
|
запишем в проекциях на оси x и y:
На ось X: S=
На ось Y:
Для определения высоты полета необходимо помнить, что в верхней точке подъема скорость тела равна 0. Тогда время подъема будет определено:
При падении проходит такое же время. Поэтому время движения определяется как
Тогда высота подъема определяется по формуле:
А дальность полета:
S=
Наибольшая дальность полета наблюдается при движении под углом 450 к горизонту.
Ход работы
1. Запишите в рабочей тетради теоретическую часть работы и зарисуйте график.
2. Откройте файл «Движение под углом к горизонту.xls».
3. В ячейку В2 введите значение начальной скорости, 15 м/с, а в ячейку В4 – угол 15 градусов (в ячейки заносятся только числа, без единиц измерения).
4. Рассмотрите результат на графике. Измените значение скорости на 25 м/с. Сравните графики. Что изменилось?
5. Измените значения скорости на 25 м/с, а угла –35 градусов; 18 м/с, 55 градусов. Рассмотрите графики.
6. Выполните вычисления по формулам для значений скоростей и углов (по вариантам):
Вариант | ||||||||||
Скорость, м/с | ||||||||||
Угол, градусы |
8. Проверьте ваши результаты, рассмотрите графики. Графики начертите в масштабе на отдельном листе формата А4
Таблица Значения синусов и косинусов некоторых углов
300 | 450 | 600 | |
Синус (Sin) | 0,5 | 0,71 | 0,87 |
Косинус (Cos) | 0,87 | 0,71 | 0,5 |
Вывод
Запишите ответы на вопросы полными предложениями
1. От каких величин зависит дальность полета тела, брошенного под углом к горизонту?
2. Приведите примеры движения тел под углом к горизонту.
3. Под каким углом к горизонту наблюдается наибольшая дальность полета тела под углом к горизонту?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6
|
|
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!