Визначення прискорення тіла при рівноприскореному русі

Мета роботи: обчислити прискорення, з яким рухається кулька по похилому жолобу.

Прилади і матеріали: вимірювальна стрічка; секундомір; жолоб; набір кульок однакового розміру та різної маси; штатив з муфтою та лапкою; металевий циліндр.

Короткі теоретичні відомості:

Робота зводиться до вимірювання величини переміщення s за відомий час t . Оскільки при рівноприскореному русі  (початкова швидкість тіла дорівнює нулю), то, вимірявши s і t , можна знайти прискорення кульки: .

Хід роботи:

відео, віртуальна лабораторна робота

1.    Закріпіть жолоб за допомогою штатива в похилому положенні під невеликим кутом до горизонту. Біля нижнього кінця жолоба покладіть у нього металевий циліндр.

2.    Пустіть по жолобу сталеву кульку одночасно включивши секундомір, і виключить його в момент дотику кульки до циліндра.

3.    Визначте час руху кульки t і запишіть в таблицю.

4.    Вимірювальною стрічкою визначить переміщення кульки s і запишіть в таблицю.

5.    Повторіть дослід п'ять разів, змінюючи величину переміщення s . Величина переміщення змінюється при зміні положення циліндру в жолобі. Запишіть результати вимірювань s і t в таблицю.

6.    За допомогою формули  знайти прискорення кульки для кожного з дослідів. Результати запишіть в таблицю

7.    Для кожного з дослідів визначить відносну похибку вимірювання прискорення за допомогою формули: ε a = ε s + 2ε t , де , a . В цих формулах Δt  = ± 0,1 с – абсолютна похибка вимірювання часу, а Δs  = ± 0,0005 м – абсолютна похибка вимірювання величини переміщення. Запишіть ці дані в таблицю. За допомогою формули Δa  =  ε a × a обчисліть абсолютну похибку вимірювання прискорення та запишіть її у таблицю. Подайте кінцеве значення прискорення у вигляді a ± Δa .

8.    Виміряйте прискорення змінюючи кути нахилу жолоба. Зробіть розрахунки і запишіть значення у вигляді a ± Δa для кожного кута нахилу жолоба.

9.    Зробіть висновок.

Контрольні питання

1. Продовжіть фразу: „Рівноприскорений рух – це такий рух при якому тіло ...”

... за будь-які рівні інтервали часу тіло проходить однакові переміщення.

... за будь-які рівні інтервали часу тіло змінює свою швидкість на однакову величину.

... за рівні інтервали часу тіло змінює свою швидкість на однакову величину. 

2. Із запропонованих формул виберіть формулу переміщення при рівноприскореному прямолінійному русі:

• s = v Δ t
• v = v0 + aΔt
• s = v0Δt ± aΔt2/2

3. Як змінюється прискорення руху кульки при збільшенні кута нахилу жолоба?

• Збільшується. 
• Зменшується.
• Залишається сталим.

4. Як залежить прискорення кульки при спуску по жолобу від її маси?

• При збільшенні маси збільшується. 
• При збільшенні маси зменшується.
• Від маси не залежить.