Исследование прямолинейного движения тел в поле тяжести на машине Атвуда - файл n1.docx

приобрести
Исследование прямолинейного движения тел в поле тяжести на машине Атвуда
скачать (104.3 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx105kb.10.09.2012 13:59скачать

n1.docx

Отчет о проделанной лабораторной работе

«Исследование прямолинейного движения тел в поле тяжести на машине Атвуда»
Выполнил:

Группа:

Проверил:

  1. Цель работы: установить на опыте при помощи Машины Атвуда равноускоренный характер движения грузов, определить ускорение a и рассчитать ускорение свободного падения g.




  1. Метод исследования, рабочие формулы:

Прямые измерения:








-цена деления шкалы измерительного прибора.








Ускорение а движения грузов в равноускоренном движении можно рассчитать по формуле: ;

где h- расстояние пройденное грузом, t- время необходимое грузу для прохождения расстояния h.


Пренебрегая действием сил трения и предполагая, что блок и нить невесомы
по второму закону Ньютона:
где М – масса груза, m – масса перегрузки, а- ускорение движения грузов, Т- сила натяжения нити, g- ускорение свободного падения.

Из системы уравнений получаем: ,

отсюда: .

Косвенные измерения:

Зная ускорение движения грузов: , оценку погрешности ускорения ?а можно провести через погрешности ?h и ?t : ?а=,

где h- расстояние пройденное грузом, t- время необходимое грузу для прохождения расстояния h, - погрешность прибора измеряемого высоту h, - погрешность прибора измеряемого время t.



Зная ускорение свободного падения: и тот что m<?g можно провести через погрешности ?а и ?m : ?g=,

где М – масса груза, m – масса перегрузки, а- ускорение движения грузов, - погрешность прибора измеряемого массу груза m, - погрешность ускорения движения грузов a.


  1. Схема лабораторной установки:


Устройство машины Атвуда являющейся составной частью комплексной лабораторной установки схематично изображено на рисунке 1. Через легкий блок, свободно вращающийся вокруг оси, перекинута нить, на которой закреплены грузы массой М (883 гр.) каждый. На один из грузов кладется перегрузок массой m, в результате чего система грузов выходит из равновесия и начинает двигаться ускоренно.



  1. Измерительные приборы:







  1. Результаты измерений, вычислений, таблицы:





Таблица 1



h, м

t1, с

t2, с

t3, с

t4, с

,c

tсл, с

t, с

h, с

1

0,7

5,96

6,44

5,41

5,95

5,94

0,18

0,18

0,003

2

0,55

4,92

4,88

4,80

4,94

4,89

0,03

0,03

3

0,4

4,18

4,25

4,08

4,10

4,15

0,04

0,04

4

0,25

2,95

3,06

3,22

3,28

3,13

0,07

0,07

5

0,15

2,59

2,63

2,62

2,80

2,66

0,04

0,04


При высоте равной 0,7 м.:

t̅ = с,

tсл = = =0,18

t =

Окончательный результат: t=(5,94±0,18) с.


При высоте равной 0,55 м.:
t̅ = с,

tсл = = =0,03

t =

Окончательный результат: t=(4,89±0,03) с.


При высоте равной 0,4 м.:

t̅ = с,

tсл = = =0,04

t =

Окончательный результат: t=(4,15±0,04) с.


При высоте равной 0,25 м.:
t̅= с,

tсл = = =0,07

t =

Окончательный результат: t=(3,13±0,07) с.


При высоте равной 0,15 м.:

t̅ = с,

tсл = = =0,04
t=

Окончательный результат: t=(2,66±0,04) с.



Таблица 2




1

2

3

4

5

X

17,64

11,96

8,61

4,90

3,54

?X

1,07

0,15

0,17

0,22

0,11

Y

0,70

0,55

0,40

0,25

0,15

?Y

0,003












=;

1 = ̅t1∙ ?t1= 5,94∙0,18=1,07 с

2 = ̅t2∙ ?t2= 4,89∙0,03=0,15 с

3 = ̅t3∙ ?t3= 4,15∙0,04=0,17 с

4 = ̅t4∙ ?t4= 3,13∙0,07=0,22 с

5 = ̅t5∙ ?t5= 2,66∙0,04=0,11 с

Рисунок 1. График зависимости функции y=f(x), где y=h, x=t2/2

Вывод: эксперементальные точки в пределах точности измерений ложатся на прямую, что эксперементально подтверждает равноускоренный характер движения грузов.



m, гр

t1, с

t2, с

t3, с

t4, с

̄t, с

t, с



а,

g,

g,

10

5,96

6,44

5,41

5,95

5,94

0,18

0,04

0,002

7,1

0,02

20

3,60

3,88

3,54

3,75

3,69

0,07

0,10

0,004

8,93

0,40

30

2,45

2,60

2,71

2,75

2,63

0,06

0,20

0,009

11,97

0,50

При массе перегрузкаравной 10 гр.:


=

==7,10

=

=

=
При массе перегрузкаравной 20 гр.:


=

==8,93

=
=




При массе перегрузкаравной 30 гр.:


=

==11,97
=
=


Окончательный результат: a=(0,11±0,005) м/с2, g=(9,33±0,31) м/с2.

Вывод: Выполняя данную лабораторную работу, мы познакомились с машиной Атвуда. Эксперементально определили равноускоренный характер движения. Определили ускорение свободного падения g = м/с2. Найденное нами статистическим методом значение свободного падения отличается от известного табличного значения g = 9,8 м/с2. Это было вызвано наличием погрешностей, как при непосредственном проведении опытов, так и при вычислениях.

Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации