Ajutor la Tele2, tarife, intrebari

Elasticitate și greutate

Scopul lucrării

Determinarea accelerației centripete a unei mingi în timpul mișcării sale uniforme într-un cerc

Partea teoretică a lucrării

Experimentele sunt efectuate cu un pendul conic: o minge mică suspendată pe un fir se mișcă într-un cerc. În acest caz, firul descrie un con (Fig. 1). Asupra mingii acționează două forțe: gravitația și forța elastică a firului. Ele creează o accelerație centripetă îndreptată radial către centrul cercului. Modulul de accelerație poate fi determinat cinematic. Este egal cu:

Pentru a determina accelerația (a), trebuie să măsurați raza cercului (R) și perioada de revoluție a bilei de-a lungul cercului (T).

Accelerația centripetă poate fi determinată în același mod folosind legile dinamicii.

Conform celei de-a doua legi a lui Newton, Să scriem această ecuație în proiecții pe axele selectate (Fig. 2):

Oh: ;

Oi: ;

Din ecuația în proiecție pe axa Ox, exprimăm rezultatul:

Din ecuația în proiecție pe axa Oy, exprimăm forța elastică:

Atunci rezultatul poate fi exprimat:

si de aici acceleratia: , unde g=9,8 m/s 2

Prin urmare, pentru a determina accelerația, este necesar să se măsoare raza cercului și lungimea firului.

Echipamente

Un trepied cu un cuplaj și un picior, o bandă de măsurat, o minge pe o sfoară, o foaie de hârtie cu un cerc desenat, un ceas cu a doua mână

Progresul lucrărilor

1. Agățați pendulul de piciorul trepiedului.

2. Măsurați raza cercului cu o precizie de 1 mm. (R)

3. Poziționați trepiedul cu pendulul astfel încât prelungirea cablului să treacă prin centrul cercului.

4. Luați firul în punctul de suspendare cu degetele și rotiți pendulul astfel încât bila să descrie un cerc egal cu cel desenat pe hârtie.

6. Determinați înălțimea pendulului conic (h). Pentru a face acest lucru, măsurați distanța verticală de la punctul de suspendare până la centrul mingii.

7. Găsiți modulul de accelerație folosind formulele:

8. Calculați erorile.

Tabel Rezultatele măsurătorilor și calculelor

Calcule

1. Perioada de circulatie: ; T=

2. Accelerația centripetă:

; a 1 =

; a 2 =

Valoarea medie a accelerației centripete:

; și av =

3. Eroare absolută:

∆a 1 =

∆a 2 =

4. Eroare absolută medie: ; Δa av =

5. Eroare relativă: ;

Concluzie

Înregistrați răspunsurile răspunde la întrebări în propoziții complete

1. Formulați definiția accelerației centripete. Scrieți-l și formula pentru calcularea accelerației atunci când vă deplasați într-un cerc.

2. Formulați a doua lege a lui Newton. Notează-i formula și formularea.

3. Notați definiția și formula de calcul

gravitaţie.

4. Notați definiția și formula de calcul a forței elastice.

MUNCĂ DE LABORATOR 5

Mișcarea unui corp în unghi față de orizontală

Ţintă

Aflați să determinați înălțimea și raza de zbor atunci când mutați un corp cu o viteză inițială îndreptată într-un unghi față de orizont.

Echipamente

Modelul „Mișcarea unui corp aruncat în unghi față de orizontală” în foile de calcul

Partea teoretică

Mișcarea corpurilor într-un unghi față de orizont este o mișcare complexă.

Mișcarea în unghi față de orizont poate fi împărțită în două componente: mișcare uniformă pe orizontală (de-a lungul axei x) și în același timp uniform accelerată, cu accelerația gravitației, pe verticală (de-a lungul axei y). Așa se mișcă un schior când sare de pe o trambulină, un curent de apă dintr-un tun cu apă, obuze de artilerie, aruncă obuze

Ecuațiile mișcării s w:space="720"/>"> Şi

Să scriem în proiecții pe axele x și y:

Spre axa X: S=

Pentru a determina altitudinea de zbor, este necesar să ne amintim că în punctul de vârf al ascensiunii viteza corpului este 0. Apoi se va determina timpul de urcare:

La cădere, trece aceeași perioadă de timp. Prin urmare, timpul de mișcare este definit ca

Apoi, înălțimea de ridicare este determinată de formula:

Și raza de zbor:

Cea mai mare rază de zbor se observă atunci când se deplasează la un unghi de 45 0 față de orizont.

Progresul lucrărilor

1. Notează partea teoretică a lucrării în caietul de lucru și desenează un grafic.

2. Deschideți fișierul „Mișcare în unghi față de orizontală.xls”.

3. În celula B2 introduceți valoarea vitezei inițiale, 15 m/s, iar în celula B4 - unghiul de 15 grade(în celule se introduc doar numere, fără unități de măsură).

4. Luați în considerare rezultatul din grafic. Modificați valoarea vitezei la 25 m/s. Comparați grafice. Ce sa schimbat?

5. Schimbați valorile vitezei la 25 m/s și unghiul la –35 grade; 18 m/s, 55 de grade. Examinați graficele.

6. Efectuați calcule formule pentru valorile vitezei și unghiului(după opțiuni):

8. Verificați rezultatele, uitați-vă la grafice. Desenați graficele la scară pe o coală separată A4

Tabel Valorile sinusurilor și cosinusurilor unor unghiuri

Concluzie

Notați răspunsurile la întrebări în propoziții complete

1. De ce valori depinde raza de zbor a unui corp aruncat în unghi față de orizont?

2. Dați exemple de mișcare a corpurilor în unghi față de orizontală.

3. La ce unghi față de orizont este cea mai mare gamă de zbor a unui corp observată la un unghi față de orizont?

LABORATOR 6

Știm din manual (pag. 15-16) că, cu mișcare uniformă într-un cerc, viteza unei particule nu se schimbă în mărime. De fapt, din punct de vedere fizic, această mișcare este accelerată, deoarece direcția vitezei se schimbă continuu în timp. În acest caz, viteza în fiecare punct este practic direcționată de-a lungul unei tangente (Fig. 9 din manualul de la pagina 16). În acest caz, accelerația caracterizează viteza de schimbare a direcției vitezei. Este întotdeauna îndreptată spre centrul cercului de-a lungul căruia se mișcă particula. Din acest motiv, se numește în mod obișnuit accelerație centripetă.

Această accelerație poate fi calculată folosind formula:

Viteza de mișcare a unui corp într-un cerc este caracterizată de numărul de rotații complete făcute pe unitatea de timp. Acest număr se numește viteza de rotație. Dacă un corp face v rotații pe secundă, atunci timpul necesar pentru a finaliza o rotație este

secunde Acest timp se numește perioadă de rotație

Pentru a calcula viteza de mișcare a unui corp într-un cerc, aveți nevoie de calea parcursă de corp într-o singură rotație (este egală cu lungimea

cerc) împărțit la punct:

în această lucrare noi

Vom observa mișcarea unei mingi suspendate pe un fir și care se mișcă în cerc.

Un exemplu al muncii depuse.

Lucrare de laborator nr 4 la fizica, nota 9 (raspunsuri) - Studiul miscarii unui corp in cerc

3. Calculați și introduceți în tabel valoarea medie a perioadei de timp , timp în care mingea face N = 10 rotații.

4. Calculați și introduceți în tabel valoarea medie a perioadei de rotație minge.

5. Folosind formula (4), determinați și introduceți în tabel valoarea medie a modulului de accelerație.

6. Folosind formulele (1) și (2), determinați și introduceți în tabel valoarea medie a modulelor de viteză unghiulară și liniară.

7. Calculați valoarea maximă a erorii aleatoare absolute în măsurarea intervalului de timp t.

8. Să se determine eroarea sistematică absolută a perioadei de timp t.

9. Calculaţi eroarea absolută de măsurare directă a intervalului de timp t.

10. Calculați eroarea relativă de măsurare directă a intervalului de timp.

11. Notează rezultatul măsurării directe a unei perioade de timp sub formă de interval.

Răspunde la întrebările de securitate

1. Cum se va schimba viteza liniară a mingii cu mișcarea sa uniformă de rotație față de centrul cercului?

Viteza liniară se caracterizează prin direcție și mărime (modul). Modulul este o cantitate constantă, dar direcția în timpul unei astfel de mișcări se poate schimba.

2. Cum se demonstrează relația v = ωR?

Deoarece v = 1/T, relația dintre frecvența ciclică și perioadă este 2π = VT, de unde V = 2πR. Legătura dintre viteza liniară și viteza unghiulară este 2πR = VT, deci V = 2πr/T. (R - raza descrisului, r - raza celui înscris)

3. Cum depinde perioada de rotație T a mingii de mărimea vitezei sale liniare?

Cu cât indicatorul de viteză este mai mare, cu atât indicatorul perioadei este mai mic.

Concluzii: Am învățat să determin perioada de rotație, modulele, accelerația centripetă, vitezele unghiulare și liniare în timpul rotației uniforme a unui corp și să calculez erorile absolute și relative ale măsurătorilor directe ale perioadei de timp de mișcare a corpului.

Super sarcină

Să se determine accelerația unui punct de material în timpul rotației sale uniforme, dacă în Δt = 1 s acesta a acoperit 1/6 din circumferință, având un modul de viteză liniar v = 10 m/s.

Circumferinţă:

S = 10 ⋅ 1 = 10 m
l = 10⋅ 6 = 60 m

Raza cercului:

r = l/2π
r = 6/2 ⋅ 3 = 10 m

Accelerare:

a = v 2 /r
a = 100 2 /10 = 10 m/s 2.

„Studiul mișcării unui corp într-un cerc sub acțiunea a două forțe”

Scopul lucrării: determinarea accelerației centripete a unei bile în timpul mișcării sale uniforme într-un cerc.

Echipament: 1. trepied cu cuplaj si picior;

2. banda de masurat;

3. busolă;

4. dinamometru de laborator;

5. cântare cu greutăți;

6. minge pe fir;

7. o bucată de plută cu orificiu;

8. coală de hârtie;

9. riglă.

Comanda de lucru:

1. Determinați masa mingii pe cântar cu o precizie de 1 g.

2. Trecem firul prin orificiu și prindem dopul în piciorul trepiedului (Fig. 1)

3. Desenați un cerc pe o bucată de hârtie, a cărui rază este de aproximativ 20 cm Măsurăm raza cu o precizie de 1 cm.

4. Pozitionam trepiedul cu pendulul astfel incat prelungirea cordonului sa treaca prin centrul cercului.

5. Luând firul cu degetele în punctul de suspendare, rotiți pendulul astfel încât bila să descrie un cerc egal cu cel desenat pe hârtie.

6. Numărăm timpul în care pendulul face, de exemplu, N=50 de rotații. Calculul perioadei de circulație T=

7. Determinați înălțimea pendulului conic Pentru a face acest lucru, măsurați distanța verticală de la centrul mingii până la punctul de suspensie.

8. Aflați modulul de accelerație normală folosind formulele:

a n 1 = a n 2 =

a n 1 = a n 2 =

9. Cu ajutorul unui dinamometru orizontal, tragem mingea la o distanta egala cu raza cercului si masuram modulul componentei F

Apoi calculăm accelerația folosind formula a n 3 = a n 3 =

10. Introducem rezultatele măsurătorilor într-un tabel.

Calculați eroarea relativă de calcul a n 1 și scrieți răspunsul sub forma: a n 1 = a n 1av ± ∆ a n 1av a n 1 =

Trageți o concluzie:

Întrebări de securitate:

1. Ce tip de mișcare este mișcarea unei mingi pe o sfoară în munca de laborator? De ce?

2. Faceți un desen în caiet și indicați corect numele forțelor. Numiți punctele de aplicare a acestor forțe.

3. Ce legi ale mecanicii sunt îndeplinite atunci când corpul se mișcă în această lucrare? Desenați grafic forțele și scrieți corect legile

4. De ce forța elastică F, măsurată experimental, este egală cu forțele rezultante aplicate corpului? Numiți legea.

Studiul mișcării unui corp într-un cerc sub influența elasticității și gravitației.

Scopul lucrării: determinarea accelerației centripete a unei mingi în timpul mișcării sale uniforme într-un cerc.

Echipament: un trepied cu cuplaj și picior, o bandă de măsurat, o busolă, un dinamometru de laborator, un cântar cu greutăți, o minge pe sfoară, o bucată de plută cu gaură, o foaie de hârtie, o riglă.

1. Să aducem sarcina în rotație de-a lungul unui cerc trasat cu raza R= 20 cm Măsurăm raza cu o precizie de 1 cm. Să măsurăm timpul t în care corpul va face N=30 de rotații.

2. Determinați înălțimea verticală h a pendulului conic de la centrul mingii până la punctul de suspensie. h=60,0 +- 1 cm.

3. Tragem mingea cu un dinamometru orizontal la o distanta egala cu raza cercului si masuram modulul componentei F1 F1 = 0,12 N, masa bilei m = 30 g + - 1 g.

4. Introducem rezultatele măsurătorilor într-un tabel.

5.Calculați un folosind formulele date în tabel.

6. Rezultatul calculului este introdus în tabel.

Concluzie: comparând cele trei valori obținute ale modulului de accelerație centripetă, suntem convinși că sunt aproximativ aceleași. Acest lucru confirmă corectitudinea măsurătorilor noastre.