Висновок:

1. Яку фізичну величину Ви визначали? Описати, яким чином Ви це робили.

2. Дати аналіз отриманим даним. Для чого Ви розраховували похибки?

Контрольні запитання

1. Охарактеризуйте рівномірний рух по колу. Яка відмінність у рівняннях руху для рівномірного і нерівномірного рухів по колу? Порівняти з рівняннями для прямолінійного руху.

2. Дати визначення: період обертання, частота, обертова частота, лінійна та кутова швидкості, доцентрове прискорення. Як позначається, за якою формулою можна розрахувати, одиниці вимірювання?

3. Чи зміниться період обертання, якщо швидкість обертання зменшити у 2 рази? Довжина нитки залишається незмінною.

4. Як напрямлена лінійна швидкість та прискорення при рівномірному русу тіла по колу?

5. Як зміниться модуль кутової і лінійної швидкостей кульки та її доцентрове прискорення, якщо радіус обертання збільшити у 2 рази?

6. Чи може тіло рухатись криволінійною траєкторією без прискорення? Чому?

7. Точка рухається до центра спіралі зі сталою за модулем швидкістю. Чи змінюються її прискорення і період?

8. Вивести формулу (6).

9. За даними експерименту і використовуючи рис. 1 а розрахуйте силу натягу нитки.

10. Розв’яжіть задачу:

Невелике тіло, прикріплене до нитки довжиною l, рівномірно обертається у горизонтальній площині (конічний маятник). Визначте період обертання й обертову частоту тіла, лінійну та кутову швидкості руху тіла, його доцентрове прискорення, якщо за час t тіло здійснює N обертів. Зробити рисунок, показати всі сили, що діють на тіло, напрям лінійної швидкості та доцентрового прискорення.

11. Заповніть таблицю.

Проаналізуйте кінцеву формулу, отриману в ході розв’язування задачі, запишіть фізичні величини, які необхідно виміряти, щоб експериментально визначити період обертання й обертову частоту тіла, лінійну та кутову швидкості руху тіла, його доцентрове прискорення, силу пружності, а також назви приладів, які вам знадобляться.

Фізична величина	Позначення	Одиниці вимірювання	Прилад для вимірювання фізичної величини

Запишіть формули для визначення абсолютної та відносної похибок вимірювання коефіцієнта тертя ковзання.

Лабораторна робота

Вивчення закону збереження механічної енергії.

Мета роботи: вивчити закон збереження і перетворення механічної енергії.

Завдання:

1. Порівняти зміну потенціальної енергії тіла під час його падіння зі зміною потенціальної енергії пружини, до якої прикріплене тіло.

Обладнання та інструменти: динамометр, лінійка, тягарець, фіксатор, штатив з муфтою і лапкою, наклонний жолоб, кульки, лоток з піском.

Вказівки на теоретичний матеріал:

1. Закон збереження і перетворення енергії.

2. Рух тіла кинутого горизонтально.

Теоретичні положення:

Види енергії

Відповідно до різних форм руху матерії, розрізняють кілька типів енергії: механічна, електромагнітна, хімічна, ядерна, теплова, гравітаційна та ін. Цей поділ є досить умовним. Так хімічна енергія складається з кінетичної енергії руху електронів, їхньої взаємодії та взаємодії з атомами.

Крім того, розрізняють енергію внутрішню і енергію у полі зовнішніх сил. Внутрішня енергія дорівнює сумі кінетичної енергії руху молекул і потенціальної енергії взаємодії молекул між собою. Внутрішня енергія ізольованої системи є постійною.

У різноманітних фізичних процесах різні види енергії можуть перетворюватися один у інший. Наприклад, ядерна енергія в атомних електростанціях перетворюється спочатку у внутрішню теплову енергію пари, яка обертає турбіни (механічна енергія), що в свою чергу індукують електричний струм в генераторах (електрична енергія), який використовується для освітлення (енергія електромагнітного поля) і т. д.

Енергія системи однозначно залежить від параметрів, що характеризують її стан. У випадку неперервного середовища вводять поняття густини енергії — енергія в одиниці об`єму, і густини потоку енергії, що дорівнює добутку густини енергії на швидкість її переміщення.

Рисунок 1. Схема установки для перевірки закона збереження енергії

Енергія – скалярна фізична характеристика всіх форм руху матерії і варіантів їх взаємодій. Механічна енергія – енергія, яка характеризує механічний рух. Потенціялтна енергія – енергія взаємодії тіл або їх частин, яка визначається їх взаємним положенням. Фізичні сили, для яких можна впровадити потенціальну енергію називаються потенціальними силами. Значення потенціальної енегрії загалом визначене з

точністю до певної сталої, водночас різниця значень потенціальної енергії частинки в різних положеннях —однозначна величина. Тому здебільшого рівень потенціальної енергії в якійсь певній точці чи при якомусь певному положенні вибирається за нульовий, а для інших точок чи положень системи потенціальна енергія відраховується від цього рівня. Наприклад, у випадку взаємодії двох часток можна вибрати за нульовий рівень потенціальну енегрію в тому випадку, коли частки рознесені на нескінченно далеку віддаль і не взаємодіють між собою. При такому виборі рівня відліку потенціальна енергія часток, які притягаються, від'ємна, а потенціальна енергія часток, що відштовхуються, додатня.

Потенціальна енергія тіла, піднятого над поверхнею землі:

E_п = mgh (1)

Потенціальна енергія стиснутої пружини:

(2)

mgh = (3)

Закон збереження і перетворення енергії:

Енергія не виникає і не зникає: вона лише переходить з одного виду в інший.

Механічна енергія тіла – сума кінетичної і потенціальної енергій тіла

Е = Е_к + Е_п (4)

Закон збереження і перетворення механічної енергії:

Повна механічна енергія замкненої системи тіл, які взаємодіють силами тяжіння і пружності, залишається незмінною за будь-яких взаємодій тіл між собою.

Кінетична енергія – енергія рухомого тіла.

(5)