Попробуйте прочитайте Цель работы: определить начальную скорость шарика при его вкатывании на наклонный желоб.Оборудование: штатив лабораторный, желоб лабораторный металлический длиной 1,4 м, шарик металлический диаметром 1,5-2 см, цилиндр металлический, метроном, настроенный на 120 ударов в минуту (один на весь класс) или секундомер, лента измерительная, кусок мела.Теоретическое обоснование:При движении по наклонной плоскости ускорение, если пренебречь трением, является функцией угла наклона плоскости и не зависит от направления движения по ней.При описании равнозамедленного движения шарика по наклонной плоскости (рис.1):Ускорение с которым движется шарик по наклонной плоскости может быть определено из его движения с начальной скоростью равной нулю по той же наклонной плоскости (рис 2).Время скатывания шарика по наклонной плоскости (желобу), можно определить с метронома.Указания к работе:1. Соберите установку по рисунку.2. Определите ускорение скатывания шарика по желобу. Для этого задайте расстояние S1, и измерьте число ударов метронома (n) от начала движения шарика. Удар метронома, одновременно с которым шарик начинает двигаться, считается нулевым. Для более точного определения времени движения проведите не менее пяти измерений.t1=0,5nср ; ; ;при использовании секундомера для определения времени движения.3. Пускайте шарик вверх по желобу и отмечайте место остановки. Проведя не менее пяти опытов, найдите среднее расстояние, проходимое шариком до остановки.4. Вычислите начальную скорость шарика.
Принимаем начальную скорость мотоциклиста за v м/с, а ускорение, с которым он тормозит, за a м/с^2. Тогда за 3 секунды после начала торможения он пройдет путь S1=v*3-a*3^2/2=v*3-4,5*а метров. Тогда до полной остановки от пройдет путь S2=2*S1=v*6-9*a метров. Но принимая время до полной остановки за t имеем, что этот путь S2=v*t-a*t^2/2, причем v=a*t, поскольку через время t он полностью остановится. Тогда приравниваем пути: v*6-9*a=v*t-a*t^2/2 и подставляем вместо v=a*t 6*a*t -9*a=a*t^2/2 Квадратное уравнение: a*t^2-12*a*t+18*a=0 Решаем относительно t: t1,2=6+/-sqrt(36-16)=6+/-sqrt(18)=6+/-3*sqrt(2) t1=6-3*sqrt(2) (cек) - посторонний корень, эта величина меньше 3 сек t2=6+3*sqrt(2)=6+3*1,4=10,2 сек с округлением до 3 значащих цифр. ответ: Остановится через 10,2 секунды
Цель работы: определить начальную скорость шарика при его вкатывании на наклонный желоб.Оборудование: штатив лабораторный, желоб лабораторный металлический длиной 1,4 м, шарик металлический диаметром 1,5-2 см, цилиндр металлический, метроном, настроенный на 120 ударов в минуту (один на весь класс) или секундомер, лента измерительная, кусок мела.Теоретическое обоснование:При движении по наклонной плоскости ускорение, если пренебречь трением, является функцией угла наклона плоскости и не зависит от направления движения по ней.При описании равнозамедленного движения шарика по наклонной плоскости (рис.1):Ускорение с которым движется шарик по наклонной плоскости может быть определено из его движения с начальной скоростью равной нулю по той же наклонной плоскости (рис 2).Время скатывания шарика по наклонной плоскости (желобу), можно определить с метронома.Указания к работе:1. Соберите установку по рисунку.2. Определите ускорение скатывания шарика по желобу. Для этого задайте расстояние S1, и измерьте число ударов метронома (n) от начала движения шарика. Удар метронома, одновременно с которым шарик начинает двигаться, считается нулевым. Для более точного определения времени движения проведите не менее пяти измерений.t1=0,5nср ; ; ;при использовании секундомера для определения времени движения.3. Пускайте шарик вверх по желобу и отмечайте место остановки. Проведя не менее пяти опытов, найдите среднее расстояние, проходимое шариком до остановки.4. Вычислите начальную скорость шарика.
Тогда за 3 секунды после начала торможения он пройдет путь S1=v*3-a*3^2/2=v*3-4,5*а метров. Тогда до полной остановки от пройдет путь S2=2*S1=v*6-9*a метров. Но принимая время до полной остановки за t имеем, что этот путь S2=v*t-a*t^2/2, причем v=a*t, поскольку через время t он полностью остановится. Тогда приравниваем пути:
v*6-9*a=v*t-a*t^2/2
и подставляем вместо v=a*t
6*a*t -9*a=a*t^2/2
Квадратное уравнение:
a*t^2-12*a*t+18*a=0
Решаем относительно t:
t1,2=6+/-sqrt(36-16)=6+/-sqrt(18)=6+/-3*sqrt(2)
t1=6-3*sqrt(2) (cек) - посторонний корень, эта величина меньше 3 сек
t2=6+3*sqrt(2)=6+3*1,4=10,2 сек с округлением до 3 значащих цифр.
ответ: Остановится через 10,2 секунды