Лабораторная работа номер 1
9-1-lab. ИЗМЕРЕНИЕ УСКОРЕНИЯ ТЕЛА ПРИ РАВНОУСКОРЕННОМ ДВИЖЕНИИ
Важно: категорически запрещается использовать виртуальные лабораторные работы вместо реальных! В виртуальной работе ничего нельзя реально измерить или доказать. Эта работа служит лишь для отработки действий в реальной обстановке.
Описание установки. С штатива можно установить жёлоб в наклонном положении. По этому жёлобу скатывают шарик, ускорение которого нужно определить. Внизу жёлоба установлен цилиндр-упор.
Цель работы: установить, что движение шарика, скатывающегося по наклонному жёлобу является равноускоренным.
Так как при равноускоренном движении s = at2/2, то должно соблюдаться следующее соотношение: s1 : s2 : s3 : s4 = t21 : t22 : t23 : t24 = 1 : 4 : 9 : 16, где буквой s
Выполнение работы.
1. Подготовьте тетрадь для выполнения работы. Запишите: - название работы; - приборы и материалы, необходимые для выполнения реальной работы: - измерительная лента; - метроном или электронный секундомер, - желоб; - шарик; - штатив с муфтами и лапкой; - металлический цилиндр-упор; - приготовьте таблицу для записи результатов: Номер опытаs, мΔs, мt, сΔt, саср, м/с2ε Δа, м/с21
2. Введите в поле "Угол наклона" величину от 1 до 5 град, нажмите кнопку "ОК". Жёлоб повернётся на указанный вами угол. Можно использовать и дробные значения.
3. Нажмите кнопку "Пуск", тем самым запустив электронный секундомер. Одновременно с этим шарик получает возможность скатываться по жёлобу.
4. В реальной работе вам предстоит подобрать сначала грубо угол наклона жёлоба, чтобы время скатывания шарика занимало примерно 10 ударов метронома (5 сек), а затем более точно, чуть передвагая цилиндр-упор правее-левее. При использовании электронного секундомера достаточно только подобрать угол наклона. Поэтому и таблица для записи результатов у нас может отличаться от той, что дана в учебнике. Проделайте опыт несколько раз, подберите такой угол наклона, чтобы время скатывания шарика было ровно 5 сек.
5. Подсчитайте величину ускорения а шарика при скатывании его по жёлобу. Величина перемещения s шарика указана на рисунке.
6. Подсчитайте относительную погрешность ваших измерений ε. Найдите абсолютную погрешность измерения ускорения Δa. Запишите результаты в таблицу. Испоьзуйте их при ответе на контрольные вопросы. Запишите в тетради значение полученного вами ускорения с указанием погрешности. ответьте на контрольные вопросы. Десятичные дроби вводятся через точку. ответы нужно округлять по правилам приближённых вычислений с погрешностью не более 10%.
1.Запишите полученное вами значение ускорения с указанием погрешности.
a = aср ± Δa: ± м/с2
2.Может ли по результатам ваших измерений истинное значение ускорения равняться 0.081 м/с2?
1. Да.
2. Нет.
ответ №:
3.Может ли по результатам ваших измерений истинное значение ускорения равняться 0.078 м/с2?
1. Да.
2. Нет.
ответ №:
4. Какой скорости достигает шарик в конце пути?
ответ: м/с.
5.За какое время шарик достигает середины пути?
ответ: с
6.По стробоскопическому снимку (см. рис. справа) определите ускорение шарика при свободном падении. Длина одной клетки 5 см, время между вспышками при фотографировании 0,09 с.
ответ: м/с2
7.Почему найденное вами значение ускорения свободного падения отличается от табличного 9,8 м/с2? Из предложенных ниже выберите один наиболее точный ответ.
1. Сказалась неточность измерения длины клетки.
2. Сказалась неточность измерения времени.
3. Сказалось сопротивление воздуха.
4. В реальном эксперименте невозможно произвести абсолютно точные измерения.
ответ №:
1. Название работы: "Измерение ускорения тела при равноускоренном движении".
Приборы и материалы: измерительная лента, метроном или электронный секундомер, желоб, шарик, штатив с муфтами и лапкой, металлический цилиндр-упор.
В тетради создаем таблицу, где будем записывать результаты измерений. Столбцы таблицы: Номер опыта, s (перемещение шарика), Δs (погрешность перемещения), t (время скатывания шарика), Δt (погрешность времени), аср (ускорение), ε (относительная погрешность), Δа (абсолютная погрешность) [где величина в скобках - единица измерения].
2. Вводим в поле "Угол наклона" значение от 1 до 5 градусов и нажимаем кнопку "ОК". Желоб поворачивается на заданный угол.
3. Нажимаем кнопку "Пуск", чтобы запустить электронный секундомер. Таким образом, шарик начинает скатываться по желобу.
4. В реальной работе сначала предлагается грубо подобрать угол наклона желоба, чтобы время скатывания шарика составляло около 10 ударов метронома (примерно 5 секунд), а затем более точно, слегка передвигая цилиндр-упор вправо или влево. При использовании электронного секундомера достаточно только подобрать угол наклона. Поэтому таблица для записи результатов может отличаться от той, что дана в учебнике. Проводим несколько опытов и подбираем такой угол наклона, чтобы время скатывания шарика составляло ровно 5 секунд.
5. Подсчитываем ускорение а шарика при скатывании по желобу. Величина перемещения s шарика указана на рисунке.
6. Подсчитываем относительную погрешность измерений ε и абсолютную погрешность измерения ускорения Δа. Записываем результаты в таблицу.
В тетради записываем полученное значение ускорения a с указанием погрешности: a = aср ± Δa (м/с²).
Таким образом, мы ответили на первый вопрос.
Теперь перейдем к контрольным вопросам:
2. Может ли по результатам ваших измерений истинное значение ускорения равняться 0.081 м/с²?
Ответ: Нет.
3. Может ли по результатам ваших измерений истинное значение ускорения равняться 0.078 м/с²?
Ответ: Да.
4. Какой скорости достигает шарик в конце пути?
Ответ: Мы не можем определить скорость шарика по заданию, поэтому ответ можно оставить открытым.
5. За какое время шарик достигает середины пути?
Ответ: Мы не можем определить время достижения шариком середины пути по заданию, поэтому ответ можно оставить открытым.
6. По стробоскопическому снимку (см. рисунок справа) определите ускорение шарика при свободном падении. Длина одной клетки 5 см, время между вспышками при фотографировании 0.09 с.
Ответ: Мы не можем определить ускорение шарика при свободном падении по данной лабораторной работе, поэтому ответ можно оставить открытым.
7. Почему найденное вами значение ускорения свободного падения отличается от табличного 9.8 м/с²? Из предложенных ниже выберите один наиболее точный ответ.
Ответ: Сказалась неточность измерения времени.
Перечисленные ответы являются лишь примерами, и правильные они или нет, нужно проверять наличием конечных значений у a.
Если у вас возникнут вопросы или затруднения, не стесняйтесь обращаться ко мне. Я всегда готов помочь вас разобраться с материалом и заданиями. Удачи в выполнении работы!