1. Определите массу m 0 страгивающего перегрузка. Для этого, постепенно увеличивая массу m перегрузка, определите значение m 0, начиная с которого блок приходит в движение. Измерения повторите при четырех положениях блока, каждый раз поворачивая блок примерно на 90° по отношению к предыдущему положению. В качестве m 0 следует принять наибольшее из найденных значений.
2. Определите экспериментально зависимость времени падения груза от высоты h. Измерения проведите при определенном выбранном значении массы перегрузка m = (2¸3) m 0. При этом необходимо также, чтобы выполнялось неравенство m = 2 M. Определите время падения t для четырех – пяти высот h, повторяя измерения для каждого значения h по четыре раза. Результаты внесите в табл. 1.
Таблица 1
№ | h | t 1 | t 2 | t 3 | t 4 | ![]() | D t | D h | m | m 0 |
Здесь t 1 … t 4 – результаты измерения времени падения с установленной высоты h. По результатам измерений в осях координат ; y = t постройте прямую
. По наклону прямой определите а.
3. Определите опытным путем зависимость времени падения t от массы m перегрузка. Измерения проводите при наибольшей возможной высоте падения h = h max для пяти значений массы m. Для каждого значения m повторите измерения четыре раза, результаты занесите в табл. 2.
Таблица 2
№ | m | M / m | t 1 | t 2 | t 3 | t 4 | ![]() | D t |
D m = h max = h =
В нашей лабораторной установке точность D m определения массы по существу совпадает со значением массы m 0 перегрузка. По результатам измерений в осях координат
; y = t постройте прямую
. По наклону прямой с помощью соотношения (10) определите ускорение свободного падения и погрешность D g.
ВОПРОСЫДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ И
ИНДИВИДУАЛЬНОЙ РАБОТЫ
1. Почему измеренное значение ускорения свободного падения меньше, а не больше 9,8 м/с2?
2. Запишите уравнение равноускоренного движения в общем виде.
3. В каком случае ускорение грузов в машине Атвуда можно считать равными?
4. В каком случае уравнение равноускоренного движения тела при его свободном падении h = gt 2/2 становится неверным?
5. Поясните кратко суть работы машины Атвуда.
6. Если увеличить высоту h падения груза, то вследствие чего вносится еще одна ошибка в измерение g?
7. Запишите второй закон Ньютона в общем случае.
8. Какие силы действуют на грузы и блок в машине Атвуда?
9. К чему сводится основная задача при определении g в данной работе?
10. Какой способ определения g реализован в установке машина Атвуда?
11. Чему равна сила трения в общем случае? Как зависит сила трения в оси блока от массы грузов?
12. Какие факторы влияют на точность измерения времени падения грузов в машине Атвуда?
13. Что необходимо сделать в лабораторной работе, чтобы преодолеть силу трения в оси блока?
14. При каком условии момент сил натяжения нитей равен моменту силы трения в оси блока? Запишите равенство и поясните его.
15. Запишите выражение для момента силы трения в оси блока?
16. Объясните, почему для увеличения времени движения грузов величина перегрузка в машине Атвуда не может быть сколь угодно малой?
17. Какое условие необходимо выполнить, чтобы пренебречь трением между осью и блоком?
18. В установке блок не может быть отцентрирован идеально. К чему это может привести?
19. Объясните методику определения ускорения a грузов машины Атвуда.
20. Определите методику определения ускорения g в машине Атвуда.
21. Как определяют момент сил трения в данной лабораторной работе.
22. Определите коэффициент трения m в блоке, используя экспериментальные данные, полученные в ходе выполнения работы.
23. Почему очень сложно, в общем случае, учитывать величину сил трения?
24. Опишите методики определения g, известные в литературе.
25. Как можно учесть величину сил сопротивления груза при его движении в воздухе?