Лабораторная работа №2

Определение скорости и ускорения при равноускоренном движении.

Цель работы: Состоит в проверке утверждения о том, что скорость тела, движущегося равноускоренно по прямой, изменяется прямо пропорционально времени движения.

Приобретаемые умения и навыки: Уметь рассчитывать скорость и ускорение при прямолинейном движении.

Норма времени: 2 часа.

Оснащение рабочего стола: Прибор для измерения прямолинейного движения, штатив.

Выполнение работы:

1. Определение скорости

Схема установки:

№ опыта

S1

t1

t1 ср

V1

S2

t2

t2 ср

V2

S3

t3

t3 ср

V3

S4

t4

t4 ср

V4

1

2

3

…

1. Измеряют перемещение, которое каретка совершит, двигаясь между датчиками – S₁.

2. Производят пуск каретки и измеряют время её движения между датчиками - t₁.

3. Повторяют пуск каретки 6-7 раз, каждый раз записывая показания секундомера.

4. Вычисляют среднее время движения каретки t₁ ср по участку S₁.

5. По формуле (5) определяют скорость, с которой двигалась каретка в конце первого участка V₁=2S₁/t_1-p.

6. Увеличивают расстояние между датчиками на 5см и повторяют серию опытов для измерения скорости тела в конце второго участка: V₂=2S₂/t_2-p. Каретку в этой серии опытов, как и в первой, пускают как и в первой, пускают из крайнего верхнего положения.

7. Проводят ещё две серии опытов, увеличивая в каждой серии расстояние между датчиками на 5 см. Так находят значения скорости V₃и V₄.

8. По полученным данным проверяют справедливость отношений:

V₂ :t_{2 ср}:t_{1 ср}; V₃:V₂=t_{3 ср}:t_{2 ср}и V₄:V₂=t_{4 ср}:t_{2 ср.}

9. Строят график зависимости скорости от времени движения.

2. Измерение ускорения движения тела:

№ опыта

S1

t1

t1 ср

а1

S2

t2

t2 ср

а2

S3

t3

t3 ср

а3

1

2

3

…

1. Направляющую рейки, по которой будет соскальзывать каретка, с помощью штатива закрепляют наклонно, так чтобы её верхний край находился бы на высоте 18-20см от поверхности стола. Под нижний край подкладывают пластиковый коврик. Каретку удерживают на направляющей в крайнем верхнем положении. Выступ каретки с меткой на направляющей рейке вблизи метки каретки. Его начало положение следует отрегулировать движение. Второй датчик располагают на удалении 20-25 см от первого.

2. По шкале прибора измеряют и записывают значение перемещения – S₁, которое каретка совершит, двигаясь между датчиками.

3. Отпускают каретку и определяют время её движения между датчиками – t₁.

4. Повторяют опыт 6-7 раз при неизменном расстоянии между датчиками и определяют среднее время движения на первом участке t_{1 ср.}

5. Вычисляют ускорение кареткина этом участке:a₁ =2S₁/t2²_1-p.

6. Увеличивают на 5 см расстояние между датчиками и измеряют значение перемещения S_2.

7. Проводят 6-7 пусков каретки, всякий раз определяя время её движения между датчиками – t_2, и вычисляют его среднее значение –t_{2 ср.}

8. Определяют ускорение каретки на втором участке траектории – а₂.

9. Ещё раз увеличивают расстояние между датчиками на 5см, повторяют все измерения и определяют величину а₃.

10. Сравнивая значение ускорений а₁, а₂и а₃, делают вывод о том, насколько движение каретки было равномерно ускоренным.

Вывод: