2.3. Задание
Измерить угол β, под которым «пушка» расположена к вертикали, высоту y0, на которой находится «снаряд» в заряженной «пушке», дальность полета «снаряда» sx и вычислить модуль начальной скорости полета «снаряда» v0 по формуле (9).
2.4. Порядок выполнения работы
1) Установить «пушку», расположив ее под углом βк вертикали (угол задается преподавателем).
2) Зарядить «пушку» «снарядом».
3) Произвести «выстрел» (в момент выстрела следить за тем, чтобы не изменился угол наклона «пушки»).
4) Измерить дальность полета «снаряда», сняв показания по закрепленной линейке.
5) Опыт повторить многократно при неизменном угле отклонения «пушки» от вертикали.
6) Провести оценочный (приблизительный) расчет начальной скорости полета «снаряда» по формуле (9) и результат подписать у преподавателя.
7) Провести математическую обработку прямых изменений.
8) Вычислить среднее значение начальной скорости полета «снаряда», его абсолютную и относительную погрешность.
9) Записать окончательный результат (с учетом правил округления).
10) Сделать вывод.
2.5. Дополнительные задания
1) Выполнить лабораторную работу при различных значениях угла наклона«пушки» и выяснить, зависит ли начальная скорость полета «снаряда» от угла наклона «пушки».
2) Измерить высоту y0, на которой находится «снаряд» в заряженной «пушке», и исследовать зависимость дальности полета «снаряда» от угла наклона «пушки» к вертикали. Из экспериментально полученной зависимости методом наименьших квадратов найти модуль начальной скорости «снаряда», учитывая, что дальность полета «снаряда» зависит от угла наклона «пушки», по формуле:
. (10)
Дальность полета также можно вычислить по уравнению (8), если его решить относительно sx. Построить график полученной зависимости.
2.6. Контрольные вопросы
1) Что называется перемещением, скоростью, ускорением, радиус-вектором?
2) Какое движение называется равноускоренным?
3) Почему движение «снаряда» можно рассматривать как равноускоренное?
4) Формулы кинематики равноускоренного движения.
5) Вывести формулу для расчета модуля начальной скорости полета «снаряда».
6) Определить, при каком угле наклона «пушки» дальность полета «снаряда» будет максимальной. Данный результат сравнить с экспериментально полученным (см. дополнительное задание 2).
Лабораторная работа 3
Изучение законов поступательного движения тел
Цель работы: измерить коэффициент трения скольжения тела и сравнить полученное значение с табличным.
Приборы и принадлежности: экспериментальная установка (узел «наклонная плоскость»), набор тел скольжения, набор грузов, которые могут быть связаны со скользящим телом нерастяжимыми невесомыми нитями, элект-ронный секундомер.
3.1. Описание установки
Экспериментальная установка содержит узел «наклонная плоскость», в котором предусмотрена возможность изменять угол наклона плоскости к горизонту, и соскальзывающий брусок массой m. узел «наклонная плоскость» приведен на рис. 3, где 1 – ролик опускающегося груза; 2 – кнопка «стоп» с ограничителем; 3 – плоскость с измерительной линейкой; 4 – отсчетное устройство; 5 – указатель; 6 – стопорный винт; 7 – электромагнит; 8 – ролик поднимающегося груза.
Рис. 3. узел «наклонная плоскость»
Экспериментальная установка позволяет для небольшого тела, соскальзывающего по плоскости (рис. 4, а), наклоненной под углом α к горизонту, измерить время соскальзывания t и пройденное расстояние s вдоль наклонной плоскости, а для тела, скользящего по плоскости, расположенной горизонтально (рис. 4, б) или наклоненной под углом α к горизонту (рис. 4, в), и связанного невесомыми и нерастяжимыми нитями, перекинутыми через легкие ролики, с опускающимся грузом и поднимающимся грузом, – время скольжения t и пройденное расстояние s вдоль плоскости.
