Лабораторна робота №3. Визначення періоду, частоти, лінійної швидкості та доцентрового прискорення тіла при рівномірному русі колом.

      Мета роботи: Ознайомитися із обертальним рухом та визначати його кінематичні характеристики.

Прилади і матеріали: штатив, кулька на нитці, секундомір, лінійка, аркуш паперу із зображеним колом.

Правила техніки безпеки:

Обережно поводьтеся з приладами і тілами, не допускайте падіння кульки. Не відхиляйте кульку на великі кути.

Теоретичні відомості.

У природі часто зустрічаються рухи, траєкторія руху точок тіла є коло. Такі рухи називають обертальними. Основні величини, які описують ці рухи це період і частота обертання, лінійна швидкість та доцентрове прискорення.

Періодом обертання Т називають час одного оберту. Він вимірюється у міжнародній системі одиниць (СІ) у секундах (с). Частота обертання n – це число обертів за одиницю часу. Вона вимірюється у (1/с). Період і частота обертання пов'язані співвідношенням:   

де T – період обертання, n – частота обертання. Період обертання можна знайти за формулою   

де T – період обертання, t – час всіх обертів, N – кількість обертів. Частоту обертання вимірюють тахометром. υ

Лінійну швидкість при русі по колу можна знайти за формулою:

 

де π = 3,14, R – радіус кола, T – період коливань.

Доцентрове прискорення а_д обчислюється за формулою    

                                                   Порядок виконання роботи.

1.              Підвісьте кульку за допомогою нитки до штатива. Покладіть аркуш паперу із намальованим колом так, щоб центр кола знаходився точно під кулькою.

2.              Обертайте кульку у горизонтальній площині. Намагайтеся, щоб кулька оберталася по траєкторії, форма якої близька до тієї, що зображена на аркуші.

3.              Визначте час t за який час кулька здійснить певну кількість N обертів (10-20) та виміряне значення часу та кількості обертів кульки запишіть до таблиці.

4.              Визначте ще двічі час обертання кульки для тієї ж кількості обертів та виміряне значення часу запишіть до таблиці..

5.              Обчисліть середнє значення часу обертання кульки t_c за формулою:

6.           Обчисліть за формулою 

 період обертання кульки та результат обчислень запишіть до таблиці.

7.              Обчисліть частоту обертання кульки за формулою 

та результат обчислень запишіть до таблиці.

8.              Виміряйте радіус кола R, яке описує кулька під час руху та виміряне значення радіуса запишіть до таблиці.

9.              Обчисліть за формулою

 швидкість руху кульки по колу та результат обчислень запишіть до таблиці.

10.         Обчисліть за формулою 

 доцентрове прискорення кульки а_д та результат обчислень запишіть до таблиці.

11. Обчисліть абсолютну та відносну похибки проведеного дослідження.

                       Додаткове експериментальне завдання:

Дослідіть, як залежить лінійна швидкість руху кульки під час обертального руху від радіуса кола при незмінній довжині нитки.