Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Топ:
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Интересное:
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Дисциплины:
2017-09-28 | 1506 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Цель работы: измерить начальную скорость тела, брошенного горизонтально в поле силы тяжести Земли.
Оборудование, средства измерения: стальной шарик, лоток дугообразный, штатив лабораторный, фанерная доска, два листа белой бумаги, копировальная бумага, линейка измерительная
Теоретическое обоснование:
Схема экспериментальной установки приведена на рисунке. Шарик, начинающий движение в верхней части дугообразного лотка вылетает горизонтально в точке О с начальной скоростью v0, пролетая вдоль вертикальной фанерной доски. Желоб закреплен в штативе так, что точка О находится на высоте h над горизонтальной фанерной доской, на которую падает шарик.
Для фиксации точки падения шарика на доску помещают лист белой бумаги, а сверху прикрепляют лист копировальной бумаги. Падение шарика на доску оставляет метку на белой бумаге.
Движение шарика, брошенного горизонтально с высоты h, происходит в вертикальной плоскости XY (X – горизонтальная ось, направленная вправо, Y – вертикальная ось, направленная вниз). За начало отсчета выбрана точка вылета шарика. (рис 2).
О V0 X 0 v0 l X
h
h
Y
lср Y рис.1 рис. 2
По измеренным данным, высоте h и дальности полета l, можно найти время полета, и начальную скорость шарика и записать уравнение траектории движения y(x).
Для нахождения этих величин запишем закон движения шарика в координатной форме. Ускорение свободного падения g направлено вертикально вниз. По оси Х движение будет равномерным, а по оси Y – равноускоренным.
Следовательно, координаты (x,y) шарика в произвольный момент времени определяются уравнениями
в точке падения y = h, поэтому из уравнения (2) можно найти время его полета:
|
(3)
Координата х шарика в точке падения равна дальности полета шарика l, которая измеряется в работе линейкой. Из уравнения (1) легко найти начальную скорость шарика с учетом выражения (3).
Порядок выполнения работы:
1. Соберите экспериментальную установку, установите высоту вылета шарика около 20 см. Измерьте высоту h линейкой с миллиметровыми делениями. Определите абсолютную погрешность измерения Δh =
2. Запишите полученный результат высоты hизм = h ± Δh
3. Вычислите время полета шарика по формуле (3). При этом g = 9,81 м/с2.
tn =
4. Для измерения дальности полета проведите пять пусков шарика из одной и тоже точки дугообразного лотка. Результаты измерений lk (k = 1, …, 5) занесите в таблицу 1.
Таблица 1
Номер опыта, k | |||||
lk, м |
5. Вычислите среднюю дальность полета lср =
6. Найдите модуль отклонения каждого измерения от среднего арифметического значения |lk - lср|. Запишите в таблицу 2.
Таблица 2.
Номер опыта, k | |||||
|lk - lср|, м |
7. Рассчитайте случайную погрешность Δlср =
8. Вычислите максимальную абсолютную погрешность Δl = Δlср + Δlпр =
9.Запишите результат измерения дальности полета l =
5. Вычислите начальную скорость шарика по формуле (4) v0 =
11.Рассчитайте относительную погрешность косвенного измерения начальной скорости (см. табл. 2 справочного материала).
12. Найдите абсолютную погрешность косвенного измерения начальной скорости Δv0 =
13. Запишите окончательный результат измерения начальной скорости шарика.
v0 =
Дополнительное задание. Сравните реальную баллистическую траекторию шарика с расчетной.
1. Для получения расчетной траектории движения y(x) шарика, брошенного горизонтально, выразите время t из уравнения (1):
Подставляя его в уравнение (2), получите уравнение параболы (5)
2. Используя уравнения (1), (2) и зная v0ср, найдите координаты x и y шарика через каждые 0,05 с. Постройте расчетную траекторию движения на листке бумаги, прикрепленной к вертикальной фанерной доске. Для удобства используйте табл. 3.
|
t, с | 0,05 | 0,10 | 0,15 | 0,20 | |
y, м | |||||
x, м |
3. Пустите шарик по желобу, сравните его реальную баллистическую траекторию с расчетной траекторией.
4. Сделайте вывод: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________-
Лабораторная работа № 4
|
|
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
© 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!