Под действием сил упругости и тяжести»
Цель работы : научиться опытным путем определять период обращения, вычислять скорость и центростремительное ускорение тела, равномерно движущегося по окружности;
Средства обучения:
· оборудование: груз массой 100 г на нити, секундомер, окружность радиусом 10 см, штатив с муфтой и лапкой, динамометр лабораторный;
· методические указания к выполнению лабораторной работы, калькулятор.
Ход выполнения лабораторной работы
Допуск к выполнению лабораторной работы
Выполните тест:
1. Тело движется равномерно по окружности в направлении против часовой стрелки. Какая стрелка (см. рис.) указывает направление скорости при таком движении?
А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. 5. Е. Скорость равна нулю
2. Тело движется равномерно по окружности в направлении против часовой стрелки. Какая стрелка (см. рис.) указывает направление ускорения при таком движении? А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. 5. Е. Ускорение равно нулю
3. Какая из приведенных ниже формул выражает II закон Ньютона?
А. F=m∙a Б. F=μ∙N В. F=G 
Г. F=-k∙│Δx│ Д. Среда ответов нет верного
4. Под действием силы 20 Н пружина удлинилась на 0,1 м. Какова жесткость пружины?
А. 20 Н/м. Б. 200 Н/м. В. 0,5 м/Н. Г. 0,05 м/Н. Д. 2 Н/м.
5. Тело равномерно движется по наклонной плоскости. На тело действует сила трения 3Н и сила реакции опоры 4Н. Каков коэффициент трения?
А. 0,8 Б. 0,75 В. 0,5 Г. 0,6.
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Ответы занесите в таблицу:
|
|
|
Теоретическая часть
На груз, движущийся по окружности радиусом R, действуют две силы: сила тяжести 
и сила натяжения нити 
(см. рис.). Они создают центростремительное ускорение 
, направленное по радиусу к центру окружности. Оно равно: 
; где 
, т.е. 
.
Для определения ускорения нужно знать радиус окружности и период обращения груза по окружности.
Центростремительное ускорение можно определить также, используя второй закон Ньютона 
, отсюда 
, где 
- сила, модуль которой можно измерить динамометром. Для этого оттянуть горизонтально расположенным динамометром шарик на расстояние, равное радиусу R окружности, и определить показание динамометра.
Вычисления и измерения
1. 
К штативу подвесьте на нити груз известной массы и расположите его так, чтобы продолжение нити проходило через центр окружности. Взяв нить пальцами у точки подвеса, вращайте его так, чтобы груз описывал окружность, начерченную на бумаге.
2. Измерьте время 10 полных оборотов груза t = _ и рассчитайте период обращения груза:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 2 |
| Лабораторная работа № 2 |
, где t – время вращения маятника, измеряется секундомером; N – число оборотов за время t. Т= = _. |
|
|
3. По формулам рассчитайте:
1) угловую скорость 
, 
= _ ,
2) линейную скорость груза 
или 
, 
= _ ,
3) центростремительное ускорение 
и 
,
= _ ; 
= _.
4. С помощью динамометра измерьте модуль равнодействующей силы 
___________, вычислите ускорение по формуле: , 
= ______.
5. Результаты измерений и вычислений занесите в отчетную таблицу 1.
Таблица 1 – Результаты измерений и вычислений
| R | N | t | Т =
| 
|
| 
|
| 
|
6. Сравните полученные значения модуля центростремительного ускорения:
____________________________________________________________________________________
4. Обобщите результаты своей работы. Сделайте вывод по проделанной работе.
Вывод: _____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Контрольные вопросы
1. Что называют периодом обращения тела?
|
|
|
2. Как связаны период и частота обращения, в каких единицах они измеряются?
3. Как изменится период обращения груза, если радиус окружности увеличить вдвое? Как при этом изменятся угловая скорость и центростремительное ускорение?
Ответы:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 1 |
| Лабораторная работа № 3 |
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 356; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!