Описание установки

Машина Атвуда состоит из легкого блока В, вращающегося с малым трением. Через блок перекинута нить с грузамиm₁ и m₂одинаковой массы (m₁ = m₂). Грузы состоят из съемных цилиндров и стержней для их крепления. Если на грузm₂ положить перегрузокm_P, то вся система начнет двигаться равноускоренно. БлокВнаходится на стойкеА, на которой нанесена измерительная шкала и крепятся две платформы. Верхняя платформа служит для фиксации начального положения грузаm₂. При нажатии кнопки электромагнита верхняя плат­форма освобождает груз, давая возможность двигаться. Нижняя платформа служит для установки пройденного пути S. Измерение времени движения грузов производится секундомером.

Схематическое изображение машины Атвуда

Цель: Показать, что при одинаковых массе и движущих силах системы (т.е. одинаковых перегрузках), ускорениене зависит от пройденного пути и есть величина постоянная.

Рабочая формула:

где S₁, S₂, S₃ – пути, пройденные грузом,t_1, t₂, t₃– соответственно время прохождения этих путей.

Выполнение работы

1. Груз m₂ с перегрузком m_Pустановить на верхнюю платформу.

2. Нижнюю платформу установить на расстоянии S_i.

3. Одновременно с началом движения включить секундомер, а остановить в момент удара груза о нижнюю платформу.

4. Для трех значений расстояний S_i опыт повторить 4 раза.

5. Полученные данные использовать для вычисления ускорения по рабочей формуле.

6. Данные занести в таблицу, определить погрешность измерений.

7. Полученные значения ускорений сравнить между собой.

Таблица результатов: Проверка закона пути

S, м

S1=

S2=

S3=

t, c

a, м/c2

=

=

=

=

=

=

i %

1 = %

2 = %

3 = %

Обработка результатов:

Вывод:

Результат:

%

%

%

Лабораторная работа № 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ПУЛИ

БАЛЛИСТИЧЕСКИМ МАЯТНИКОМ

Вопросы для подготовки:

Замкнутая изолированная инерциальная система.

Импульс тела. Импульс силы. Закон изменения импульса. Закон сохранения импульса тела.

Абсолютно упругий удар. Абсолютно неупругий удар. Закон сохранения импульса при абсолютно упругом и абсолютно неупругом ударе.

Механическая работа. Мощность. Энергия.

Механическая энергия. Кинетическая и потенциальная энергия тела.

Потенциальная энергия упругодеформированного тела. Потенциальная энергия тела в гравитационном поле. Потенциальная энергия тела вблизи поверхности Земли.

Закон сохранения энергии при абсолютно упругом ударе и абсолютно неупругом ударе.

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

Баллистический маятник выполнен в виде цилин­дра, заполненного вязким веществом (пластилином или ватой) и подвешенного на нити к кронштейну. Скорость пули массой mдолжна быть направлена по горизонтальной прямой, проходящей через центр тяжести цилиндра и перпендикулярно оси вращения баллистического маятника. Пуля, попадая внутрь вязкой среды маятника, тормозится, передавая свой импульс маятнику, в результате чего он от­клоня­ется на расстояниеSот положения равновесия.

Схема установки для определения скорости пули

Цель: Считая удар пули о маятник абсолютно неупругим и применяя законы сохранения импульса и энергии, определить скорость пули до удара.

Рабочая формула:

где – скорость пули до удара,m- масса пулиM - масса маятника,L – длина маятника, g – ускорение свободного падения.