ФІЗИЧНИЙ ПРАКТИКУМ*
Практична робота № 2
Тема. Дослідження механічного руху з урахуванням закону збереження енергії. Визначення тривалості польоту кульки кинутої горизонтально
Мета роботи: визначити час польоту кульки, кинутої горизонтально, застосовуючи закон збереження механічної енергії.
Прилади і матеріали: два штативи універсальних з муфтою і лапкою; динамометр; металева кулька; нитка; терези з гирками.
Теоретичні відомості
Рух тіла, кинутого горизонтально, є комбінацією горизонтального рівномірного
А дальність польоту S залежить від часу польоту і горизонтальної швидкості :
У цій роботі металева кулька штовхається розтягнутою пружиною динамометра. Гачок динамометра прив’язаний до кульки ниткою довжиною 60-80 см (рис. 1).
Рис. 1
У лапці одного зі штативів закріплюють динамометр. У другому штативі на такій самій висоті, як і динамометр, закріплюють лапку. Встановивши
Відповідно до закону збереження механічної енергії кінетична енергія кульки змінюється від 0 до за рахунок роботи сили пружності Fnp. сер х (де – середнє значення змінної сили пружності та х – величина розтягу пружини):
Таким чином,
ХІД РОБОТИ
1. Закріпити на штативах динамометр і лапку для кульки на однаковій висоті Н = 15,75 дюйми від поверхні стола. Зачепити за гачок динамометра нитку з прив’язаною кулькою.
2. Утримуючи кульку на лапці, відсувай штатив доти, доки показник динамометра дорівнюватиме 4 Н. Відпустити кульку з лапки і відмітити місце її падіння на столі. Дослід повторити 5 разів і визначити середнє значення дальності польоту кульки:
3. Виміряти масу кульки т за допомогою терезів.
4. Виміряти значення розтягу пружини х при силі пружності 4 Н.
5. Обчислити середню тривалість польоту кульки за формулою:
6. Обчислити відносну похибку тривалості польоту? t:
Де? s = 0,5 мм, ?m = 0,1 г, ?F = 0,05 Н, ?х = 0,5 мм.
7. Обчислити абсолютну похибку тривалості польоту? t:
8. Результати вимірювань і обчислень занести до таблиці.
№ досліду | S, м | Sсер, м | M, кг | Х, м | Fпр, Н | Tсер, с | ?t | ?t, с |
1 | ||||||||
2 | ||||||||
3 | ||||||||
4 | ||||||||
5 |
9. Результат записати у вигляді:
Контрольні запитання
1. За якої умови роботу змінної сили можна обчислювати, взявши за середнє значення сили півсуму початкового і кінцевого її значень?
2. Межі застосування закону збереження повної механічної енергії.
3. Чи зміниться результат, якщо замість металевої кульки взяти пластмасову?