Подготовка установки к работе

1. Убедитесь, что система грузов с нитью, перекинутой через блок, находится в положении безразличного равновесия.

2. Если система не находится в положении безразличного равновесия, произведите регулировку положения основания с помощью регулировочных опор, используя для визуального наблюдения в качестве отвесов нить с грузами. При этом необходимо добиться вертикального положения стойки.

3. Установите кронштейн с фотодатчиком в нижней части шкалы миллиметровой линейки таким образом, чтобы правый груз при движении проходил посередине рабочего окна фотодатчика.

4. Нажмите кнопку «Сеть», расположенную на задней панели электронного блока, при этом должно загореться цифровое табло миллисекундомера.

5. Переместите правый груз в верхнее положение и положите на него перегрузок. Убедитесь, что система удерживается фрикционом в положении равновесия.

6. Нажмите кнопку «Сброс» миллисекундомера и убедитесь, что на цифровом табло высветились нули.

7. Нажмите кнопку «Пуск» миллисекундомера и убедитесь, что система пришла в движение, миллисекундомер отсчитывает время и при пересечении правым грузом оптической оси фотодатчика счет времени прекращается.

Порядок выполнения работы

Для каждого из перегрузков m_i, входящих в комплект лабораторной установки, проведите серии опытов в указанном порядке.

1. Выберите путь S, который пройдет перегрузок m_i в i -м опыте.

2. Положите перегрузок m_i на правый груз.

3. Приведите подвижную систему машины Атвуда в исходное состояние: установите правый груз с перегрузком в крайнее верхнее положение.

4. Нажмите кнопку «Сброс» миллисекундомера, при этом должен сработать фрикцион электромагнита и система зафиксируется в заданном положении.

5. Перемещая кронштейн с фотодатчиком, установите по шкале миллиметровой линейки путь S как расстояние от нижнего конца верхнего груза до положения метки фотодатчика.

6. Нажмите кнопку «Пуск» миллисекундомера и проследите за движением грузов.

mi =
№	S, м	t, с	, с	, с2

7. После остановки счета времени запишите показание миллисекундомера в таблицу.

8. Повторите пп. 3 – 7 ещё два раза.

9. Повторите пп. 1 – 8 ещё два раза для различных значений пути S.

Задание 1. Проверка равноускоренного характера

Движения перегрузков

1. Проверьте равноускоренный характер движения перегрузков. Для каждого перегрузка m_i постройте график зависимости S от . Ошибки измерений часто приводят к тому, что экспериментальные точки данной зависимости не лежат на одной прямой. Поэтому через точки следует провести «наилучшую прямую», т. е. прямую, проходящую на наименьшем расстоянии от большинства точек.

2. По угловым коэффициентам k_i полученных прямых вычислите ускорения а _{э i} перегрузков:

.

Задание 2. Определение ускорения свободного падения

1. Для каждой пары перегрузков m_i и m_j определите ускорение свободного падения g_э по формуле.

2. Оцените абсолютную и относительную погрешности измерения g_э, используя в качестве действительного значения измеряемой величины табличное значение g.

3. Для каждого перегрузка m_i определите ускорение свободного падения g _э по формуле. Сравните полученные значения g _э с табличным значением g, а также с величиной g _э, рассчитанной по формуле. Сделайте выводы о точности определения ускорения свободного падения.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Сформулируйте и дайте обоснование основных законов динамики поступательного движения.

2. Дайте определения массы, силы, пути, перемещения, скорости, средней скорости, ускорения.

3. В чем заключается проверка основного закона динамики поступательного движения с помощью машины Атвуда?

4. Какие силы действуют на движущиеся тела в машине Атвуда?

5. Сформулируйте основной закон динамики вращательного движения.

6. Дайте определения момента инерции материальной точки, тела; момента силы относительно оси; угловой скорости; углового ускорения.