Лабораторна робота № 1 Визначення прискорення руху тіла під час прямолінійного рівноприскореного руху.

            Мета: обчислити прискорення, з яким рухається кулька похил жолобом.

Обладнання: вимірювальна стрічка, секундомір, жолоб, 2 кульки різної маси, штатив із муфтою та лапкою, металевий циліндр.

Правила техніки безпеки:

1. Обережно поводьтеся з приладами і тілами, не допускайте падіння кульки.

2. Не допускайте падіння секундоміра. 

3. Розташовуйте експериментальну установку на відстані не менше 10 см від краю стола.

 

Теоретичні відомості

Рух кульки, що скочується похилим жолобом вздовж осі ОХ без початкової швидкості буде рівноприскорений і описуватиметься рівнянням:

                      

Звідки, прискорення руху кульки:  

   

Як бачимо із формули (2), щоб з’ясувати,          з яким прискоренням рухається кулька похилим жолобом, необхідно експериментально виміряти шлях S, який проходить кулька похилим жолобом, час  t руху кульки похилим жолобом та обчислити величину прискорення за формулою (2).

Відомо, що вимірювання не бувають абсолютно точними. Завжди є похибка, яка пов’язана з недосконалістю засобів вимірювання та інертністю реакції людини, як у нашому випадку при вимірюванні часу руху кульки. Щоб зменшити величину похибки під час вимірювання часу руху кульки похилим жолобом, використаємо метод обчислення середнього арифметичного результатів декількох незалежних вимірювань часу руху кульки похилим жолобом, не змінюючи умови досліду. Це і пропонується зробити.

Порядок виконання роботи

Дослід 1. Вимірювання прискорення скочування кульки похилим жолобом для кульки меншої маси.

1. Закріпіть жолоб у штативі в похилому положенні під невеликим кутом до горизонту.

 Біля нижнього кінця жолоба покладіть металевий циліндр або гирю.

2. Пустіть кульку з верхнього кінця жолоба та одночасно увімкніть секундомір.

Зафіксуйте час від моменту початку руху кульки до зіткнення кульки з циліндром. Результати вимірювань занесіть у таблицю.

№ досліду	Шлях кульки S, м	Час скочування t, с	Середнє знач. часу tc, c	Прискорення ac, м/с2
1.
2.
3.

 3. За допомогою рулетки або вимірювальної стрічки визначте шлях, який пройшла кулька жолобом. Не змінюючи нахилу жолоба (умови повинні залишатися незмінними), повторіть дослід 3 рази, кожного разу вимірюючи час руху кульки жолобом та результати вимірювань запишіть у таблицю.

4. За формулою   

         визначте середнє значення часу та результат обчислень занесіть у таблицю

5. За формулою  

обчисліть середнє значення прискорення.

 

Дослід 2. Вимірювання прискорення скочування кульки похилим жолобом для кульки більшої маси.

1. Пустіть кульку більшої маси з верхнього кінця жолоба та одночасно  увімкніть секундомір.

Зафіксуйте час від моменту початку руху кульки до зіткнення кульки з циліндром. Результати вимірювань занесіть у таблицю.

№ досліду	Шлях кульки S, м	Час скочування t, с	Середнє знач. часу tc, c	Прискорення ac, м/с2
1.
2.
3.

 

3. За допомогою рулетки або вимірювальної стрічки визначте шлях, який пройшла кулька жолобом. Не змінюючи нахилу жолоба, повторіть дослід ще двічі, кожного разу вимірюючи час руху кульки жолобом, та результати вимірювань запишіть у таблицю.

4. За формулою   

         визначте середнє значення часу руху кульки та результат обчислень занесіть у таблицю

5. За формулою  

обчисліть середнє значення прискорення руху кульки більшої маси похилим жолобом.

6. Порівняйте прискорення кульок різної маси при русі похилим жолобом та зробіть висновок, чи залежить прискорення руху кульки похилим жолобом від її маси.

Висновок.

У висновку вкажіть:

а) які фізичні величини визначали у даній лабораторній роботі;

б) яке значення  шуканих величин Ви отримали у досліді;

в) в яких одиницях вимірювання визначаються шукані величини;

г) поясніть причини похибок і неточностей під час проведених вимірювань.

 

Додаткове експериментальне завдання

Дослідіть, яким буде прискорення кульки у випадку, якщо змінити кут нахилу, та на основі отриманих результатів експерименту зробіть висновок про залежність прискорення руху кульки похилим жолобом від кута нахилу.