Determinazione della velocità iniziale di un corpo lanciato orizzontalmente. Argomento: Studio del moto di un corpo lanciato orizzontalmente

Soggetto: Studio del moto di un corpo lanciato orizzontalmente.

Obiettivo del lavoro: indagare la dipendenza dell'autonomia di volo di un corpo lanciato orizzontalmente dall'altezza da cui ha cominciato a muoversi.

Attrezzatura:

• treppiede con frizione;
• palla d'acciaio;
• carta per fotocopiatrice;
• binario di guida;
• governate;
• scotch.

Se un corpo viene lanciato orizzontalmente da una certa altezza, allora il suo moto può essere considerato come un moto d'inerzia lungo l'orizzontale e uniformemente accelerato lungo la verticale.

Orizzontalmente, il corpo si muove per inerzia secondo la prima legge di Newton, poiché, a parte la forza di resistenza dal lato dell'aria, che non viene presa in considerazione, nessun'altra forza agisce su di esso in questa direzione. La forza della resistenza dell'aria può essere trascurata perché poco tempo il volo di un corpo lanciato da una piccola altezza, l'azione di questa forza non avrà un effetto evidente sul movimento.

La forza di gravità agisce verticalmente sul corpo, il che gli conferisce accelerazione. G(accelerazione di gravità).

Considerando il movimento del corpo in tali condizioni come il risultato di due movimenti indipendenti in orizzontale e in verticale, è possibile stabilire la dipendenza dell'autonomia di volo del corpo dall'altezza da cui viene lanciato. Considerando che la velocità del corpo v al momento del lancio è diretto orizzontalmente e non c'è componente verticale della velocità iniziale, allora il tempo di caduta può essere trovato usando l'equazione di base del moto uniformemente accelerato:

Dove .

Allo stesso tempo, il corpo avrà il tempo di volare orizzontalmente, spostandosi in modo uniforme, la distanza S=Vt. Sostituendo il tempo di volo già trovato in questa formula, otteniamo la dipendenza desiderata dell'autonomia di volo dall'altitudine e dalla velocità:

Dalla formula risultante si può vedere che la distanza di lancio è proporzionale alla radice quadrata dell'altezza da cui viene effettuato il lancio. Ad esempio, se l'altitudine è quadruplicata, l'autonomia di volo raddoppierà; con un aumento di nove volte in altezza, la portata aumenterà di un fattore tre, e così via.

Questa conclusione può essere confermata in modo più rigoroso. Lascia quando viene lanciato da un'altezza H1 gamma sarà S1, quando lanciato alla stessa velocità da un'altezza H 2 \u003d 4 H 1 gamma sarà S2

Secondo la formula

: E

Dividendo la seconda equazione per la prima:

O S2 = 2S1

Questa dipendenza, ricavata teoricamente dalle equazioni del moto uniforme e uniformemente accelerato, è verificata sperimentalmente nel lavoro.

L'articolo indaga il movimento della pallina, che rotola giù dal fermo dallo scivolo della rotaia di guida invertita. Il binario di guida è montato su un treppiede, il design consente di dare alla palla una direzione di velocità orizzontale a una certa altezza sopra il tavolo. Ciò garantisce la direzione orizzontale della velocità della palla al momento dell'inizio del suo volo libero.

Vengono eseguite due serie di esperimenti, in cui le altezze della separazione della palla differiscono di un fattore quattro e vengono misurate le distanze S1 E S2, su cui la sfera viene rimossa dal binario di guida orizzontalmente fino al punto di contatto con il tavolo. Per ridurre l'influenza sul risultato dei fattori collaterali, viene determinato il valore medio delle distanze S 1av E S 2av. Confrontando le distanze medie ottenute in ciascuna serie di esperimenti, concludono quanto sia vera l'uguaglianza FORMULA.

Istruzioni per il lavoro

1. Fissare il binario di guida capovolto sull'albero del treppiede in modo che il manicotto ne impedisca la caduta dal treppiede. Posizionare il punto di separazione della sfera dalla guida stessa ad un'altezza di circa 9 cm dalla superficie del tavolo. Posiziona la carta carbone dove dovrebbe cadere la palla sul tavolo.

2. Preparare una tabella per registrare i risultati delle misurazioni e dei calcoli.

numero esperienza	H 1 cm	S1 , cm	S 1av , cm	H 2 , cm	S2 , cm	S 2cr , cm
1

3. Testare la sfera dall'inizio della scanalatura della rotaia di guida. Determina dove cade la pallina sul tavolo. La palla dovrebbe cadere nella parte centrale del film. Regolare la posizione della pellicola se necessario. Attacca la pellicola al tavolo con un pezzo di nastro adesivo.

4. Utilizzando un righello, misurare l'altezza del punto di fuga della palla sopra il tavolo H1. Utilizzando un righello posizionato verticalmente, segnare sulla superficie del tavolo un punto (ad esempio, con un pezzo di nastro adesivo), sopra il quale si trova il punto di separazione della sfera dalla guida.

5. Far scorrere la sfera dall'inizio della scanalatura della guida e misurare la distanza sulla superficie del tavolo S1 dal punto di separazione della pallina dalla rotaia di guida, al segno lasciato sulla pellicola dalla pallina quando cade.

6. Ripetere il lancio della palla 5-6 volte. Affinché la velocità con cui la pallina vola via dal binario di guida sia la stessa in tutti gli esperimenti, viene lanciata dallo stesso punto dall'inizio della scanalatura del binario di guida.

7. Calcolare il valore medio della distanza S 1av.

8. Aumentare di quattro volte il sollevamento della sfera dalla rotaia di guida. Assicurati che la condizione sia soddisfatta: H 2 \u003d 4 H 1.

9. Ripetere una serie di lanci della sfera dall'inizio della scanalatura della guida. Per ogni inizio, misurare la distanza S2 e calcola la media S 2cr.

10. Controlla se l'uguaglianza è vera S 2cr = 2S 1av . Specificare causa possibile discrepanze nei risultati.

11. Trarre una conclusione sulla dipendenza del raggio di volo di un corpo lanciato orizzontalmente dall'altezza del lancio, da cui il corpo ha iniziato a muoversi.

Lavoro di laboratorio (compito sperimentale)

DETERMINAZIONE DELLA VELOCITÀ INIZIALE DEL CORPO,

GETTATO IN ORIZZONTALE

Attrezzatura: gomma da matita (gomma), metro a nastro, blocchi di legno.

Obiettivo del lavoro: determinare sperimentalmente il valore della velocità iniziale di un corpo lanciato orizzontalmente. Valutare la credibilità del risultato.

Equazioni del moto di un punto materiale in proiezioni sull'asse orizzontale 0 X e asse verticale 0 si Assomiglia a questo:

La componente orizzontale della velocità durante il movimento di un corpo lanciato orizzontalmente non cambia, quindi il percorso del corpo durante il volo libero del corpo in orizzontale è determinato come segue: https://pandia.ru/text/79/ 468/images/image004_28.gif" width="112 " height="44 src="> Da questa equazione, trova il tempo e sostituisci l'espressione risultante nella formula precedente. Ora puoi ottenere la formula di calcolo per trovare la velocità iniziale di un corpo lanciato orizzontalmente:

Ordine di lavoro

1. Preparare i fogli per la relazione sul lavoro svolto con le iscrizioni preliminari.

2. Misurare l'altezza del tavolo.

3. Posizionare la gomma sul bordo del tavolo. Fare clic per spostarlo in direzione orizzontale.

4. Segna il punto in cui l'elastico raggiungerà il pavimento. Misurare la distanza dal punto sul pavimento in cui viene proiettato il bordo del tavolo al punto in cui l'elastico cade sul pavimento.

5. Cambia l'altezza del volo della gomma posizionando un blocco di legno (o una scatola) sotto di essa sul bordo del tavolo. Fai lo stesso per il nuovo caso.

6. Condurre almeno 10 esperimenti, inserire i risultati della misurazione nella tabella, calcolare la velocità iniziale della gomma, supponendo che l'accelerazione di caduta libera sia di 9,81 m/s2.

Tabella dei risultati di misurazione e calcolo

esperienza	Altezza di volo del corpo	distanza di volo del corpo	Velocità iniziale del corpo	Errore di velocità assoluta
H	S	v 0	D v 0
Media

7. Calcolare l'entità degli errori assoluti e relativi della velocità iniziale del corpo, trarre conclusioni sul lavoro svolto.

Domande di controllo

1. Una pietra viene lanciata verticalmente verso l'alto e la prima metà del percorso si muove in modo uniformemente lento, e la seconda metà - uniformemente accelerata. Questo significa che la sua accelerazione è negativa nella prima metà del percorso e positiva nella seconda?

2. Come cambia il modulo di velocità di un corpo lanciato orizzontalmente?

3. Nel qual caso l'oggetto caduto dal finestrino dell'auto cadrà a terra prima: quando l'auto è ferma o quando è in movimento: Trascurare la resistenza dell'aria.

4. In quale caso il modulo del vettore spostamento di un punto materiale è uguale al percorso?

Letteratura:

1.Giancoli D. Fisica: In 2 volumi T. 1: Per. dall'inglese - M.: Mir, 1989, p. 89, compito 17.

2. , Compiti sperimentali in fisica. Gradi 9-11: un libro di testo per gli studenti delle istituzioni educative - M.: Verbum-M, 2001, p. 89.

Qui è la velocità iniziale del corpo, è la velocità del corpo al momento del tempo T, S- distanza di volo orizzontale, Hè l'altezza dal suolo da cui un corpo viene lanciato orizzontalmente con una velocità .

1.1.33. Equazioni cinematiche della proiezione della velocità:

1.1.34. Equazioni delle coordinate cinematiche:

1.1.35. velocità del corpo al momento T:

Nel momento cadendo a terra a=a, x = S(figura 1.9).

1.1.36. Massima autonomia di volo orizzontale:

1.1.37. Altezza fuori terra da cui il corpo viene gettato

orizzontalmente:

Moto di un corpo lanciato con un angolo α rispetto all'orizzonte
con la velocità iniziale

1.1.38. La traiettoria è una parabola(figura 1.10). Il movimento curvilineo lungo una parabola è dovuto al risultato della somma di due movimenti rettilinei: movimento uniforme lungo l'asse orizzontale e movimento ugualmente variabile lungo l'asse verticale.

Riso. 1.10

( è la velocità iniziale del corpo, sono le proiezioni della velocità sugli assi coordinati al momento del tempo T, è il tempo di volo del corpo, hmax- l'altezza massima del corpo, smaxè la massima distanza di volo orizzontale del corpo).

1.1.39. Equazioni di proiezione cinematica:

;

1.1.40. Equazioni delle coordinate cinematiche:

;

1.1.41. L'altezza del sollevamento del corpo fino al punto più alto della traiettoria:

Al momento del tempo , (Figura 1.11).

1.1.42. Altezza massima del corpo:

1.1.43. Tempo di volo del corpo:

Al momento giusto , (figura 1.11).

1.1.44. Massimo raggio di volo orizzontale del corpo:

1.2. Equazioni fondamentali della dinamica classica

Dinamica(dal greco. dinamico- forza) - una branca della meccanica dedicata allo studio del movimento dei corpi materiali sotto l'azione delle forze loro applicate. Le dinamiche classiche sono basate su Le leggi di Newton . Da essi si ottengono tutte le equazioni e i teoremi necessari per risolvere problemi di dinamica.

1.2.1. Sistema di segnalazione inerziale –è un quadro di riferimento in cui il corpo è fermo o si muove uniformemente e in linea retta.

1.2.2. Forzaè il risultato dell'interazione del corpo con ambiente. Una delle definizioni più semplici di forza: l'influenza di un singolo corpo (o campo) che causa l'accelerazione. Attualmente si distinguono quattro tipi di forze o interazioni:

· gravitazionale(manifestato sotto forma di forze gravità);

· elettromagnetico(esistenza di atomi, molecole e macrocorpi);

· forte(responsabile della connessione delle particelle nei nuclei);

· Debole(responsabile del decadimento delle particelle).

1.2.3. Il principio di sovrapposizione delle forze: se più forze agiscono su un punto materiale, la forza risultante può essere trovata dalla regola dell'addizione vettoriale:

.

La massa di un corpo è una misura dell'inerzia di un corpo. Qualsiasi corpo resiste quando cerca di metterlo in movimento o di cambiare il modulo o la direzione della sua velocità. Questa proprietà è chiamata inerzia.

1.2.5. Polso(la quantità di moto) è il prodotto della massa T corpo dalla sua velocità v:

1.2.6. La prima legge di Newton: Qualsiasi punto materiale (corpo) mantiene uno stato di riposo o uniforme moto rettilineo finché l'impatto di altri corpi non fa cambiare questo stato a lei (lui).

1.2.7. La seconda legge di Newton(equazione di base della dinamica di un punto materiale): il tasso di variazione della quantità di moto del corpo è uguale alla forza che agisce su di esso (Fig. 1.11):

Riso. 1.11	Riso. 1.12

La stessa equazione nelle proiezioni sulla traiettoria tangente e normale al punto:

E .

1.2.8. Terza legge di Newton: le forze con cui due corpi agiscono l'uno sull'altro sono uguali in grandezza e opposte in direzione (Fig. 1.12):

1.2.9. Legge di conservazione della quantità di moto per un sistema chiuso: la quantità di moto di un sistema chiuso non cambia nel tempo (Fig. 1.13):

,

Dove Pè il numero di punti materiali (o corpi) inclusi nel sistema.

Riso. 1.13

La legge di conservazione della quantità di moto non è una conseguenza delle leggi di Newton, ma lo è legge fondamentale della natura, che non conosce eccezioni, ed è una conseguenza dell'omogeneità dello spazio.

1.2.10. L'equazione di base della dinamica del moto traslatorio di un sistema di corpi:

dove è l'accelerazione del centro di inerzia del sistema; è la massa totale del sistema da P punti materiali.

1.2.11. Centro di massa del sistema punti materiali (Fig. 1.14, 1.15):

.

La legge del moto del centro di massa: il centro di massa del sistema si muove come un punto materiale, la cui massa è uguale alla massa dell'intero sistema e che è influenzata da una forza pari alla somma vettoriale di tutte forze agenti sul sistema.

1.2.12. Impulso del sistema corporeo:

dove è la velocità del centro di inerzia del sistema.

Riso. 1.14	Riso. 1.15

1.2.13. Teorema sul moto del centro di massa: se il sistema si trova in un campo di forza uniforme stazionario esterno, allora nessuna azione all'interno del sistema può modificare il moto del centro di massa del sistema:

.

1.3. Forze in meccanica

1.3.1. Rapporto peso corporeo con la gravità e la reazione del supporto:

Accelerazione in caduta libera (Fig. 1.16).

Riso. 1.16

L'assenza di peso è uno stato in cui il peso di un corpo è zero. In un campo gravitazionale, l'assenza di gravità si verifica quando un corpo si muove solo sotto l'azione della gravità. Se a = g, Quello p=0.

1.3.2. Relazione tra peso, gravità e accelerazione:

1.3.3. forza di attrito radente(figura 1.17):

dove è il coefficiente di attrito radente; Nè la forza della pressione normale.

1.3.5. Rapporti fondamentali per un corpo su un piano inclinato(figura 1.19). :

· forza di attrito: ;

· forza risultante: ;

· forza di rotolamento: ;

· accelerazione:

Riso. 1.19

1.3.6. Legge di Hooke per una molla: estensione della molla X proporzionale alla forza di elasticità o forza esterna:

Dove K- rigidità della molla.

1.3.7. Energia potenziale di una molla elastica:

1.3.8. Il lavoro svolto entro la primavera:

1.3.9. Voltaggio- misurare forze interne derivante da un corpo deformabile sotto l'influenza di influenze esterne(figura 1.20):

dov'è l'area della sezione trasversale dell'asta, Dè il suo diametro, è la lunghezza iniziale dell'asta, è l'incremento della lunghezza dell'asta.

Riso. 1.20	Riso. 1.21

1.3.10. Diagramma di deformazione - grafico della sollecitazione normale σ = F/S sull'allungamento relativo ε = Δ l/l quando si allunga il corpo (Fig. 1.21).

1.3.11. Modulo di Youngè il valore che caratterizza le proprietà elastiche del materiale dell'asta:

1.3.12. Incremento della lunghezza della barra proporzionale alla tensione:

1.3.13. Tensione longitudinale relativa (compressione):

1.3.14. Tensione trasversale relativa (compressione):

dove è la dimensione trasversale iniziale dell'asta.

1.3.15. rapporto di Poisson- il rapporto tra la relativa tensione trasversale dell'asta e la relativa tensione longitudinale:

1.3.16. Legge di Hooke per una verga: l'incremento relativo della lunghezza dell'asta è direttamente proporzionale alla sollecitazione e inversamente proporzionale al modulo di Young:

1.3.17. Densità di energia potenziale di massa:

1.3.18. Spostamento relativo ( pic1.22, 1.23 ):

dove è lo spostamento assoluto.

Riso. 1.22	Fig.1.23

1.3.19. Modulo di taglioG- un valore che dipende dalle proprietà del materiale ed è uguale a tale sollecitazione tangenziale alla quale (se fossero possibili forze elastiche così enormi).

1.3.20. Tensioni elastiche tangenziali:

1.3.21. Legge di Hooke per il taglio:

1.3.22. Energia potenziale specifica corpi a taglio:

1.4. Sistemi di riferimento non inerziali

Sistema di riferimento non inerzialeè un quadro di riferimento arbitrario che non è inerziale. Esempi di sistemi non inerziali: un sistema che si muove in linea retta con accelerazione costante, nonché un sistema rotante.

Le forze di inerzia non sono dovute all'interazione dei corpi, ma alle proprietà degli stessi sistemi di riferimento non inerziali. Le leggi di Newton non si applicano alle forze inerziali. Le forze di inerzia non sono invarianti rispetto al passaggio da un sistema di riferimento all'altro.

In un sistema non inerziale, puoi anche usare le leggi di Newton se introduci forze inerziali. Sono fittizi. Sono introdotti specificamente per utilizzare le equazioni di Newton.

1.4.1. Equazione di Newton per sistemi di riferimento non inerziali

dove è l'accelerazione di un corpo di massa T relativo al sistema non inerziale; – la forza d'inerzia è una forza fittizia dovuta alle proprietà del sistema di riferimento.

1.4.2. Forza centripeta- forza d'inerzia di seconda specie, applicata ad un corpo rotante e diretta lungo il raggio al centro di rotazione (Fig. 1.24):

,

dove è l'accelerazione centripeta.

1.4.3. Forza centrifuga- la forza di inerzia del primo tipo, applicata alla connessione e diretta lungo il raggio dal centro di rotazione (Fig. 1.24, 1.25):

,

dove è l'accelerazione centrifuga.

Riso. 1.24	Riso. 1.25

1.4.4. Dipendenza dall'accelerazione di gravità G dalla latitudine dell'area è mostrato in fig. 1.25.

La gravità è il risultato della somma di due forze: e; Così, G(e quindi mg) dipende dalla latitudine:

,

dove ω è la velocità angolare della rotazione terrestre.

1.4.5. Forza di Coriolis- una delle forze di inerzia che esiste in un sistema di riferimento non inerziale dovuto alla rotazione e alle leggi di inerzia, che si manifesta quando ci si sposta in una direzione ad angolo rispetto all'asse di rotazione (Fig. 1.26, 1.27).

dove è la velocità angolare di rotazione.

Riso. 1.26	Riso. 1.27

1.4.6. Equazione di Newton per sistemi di riferimento non inerziali, tenendo conto di tutte le forze, assume la forma

dove è la forza di inerzia dovuta al moto traslatorio di un sistema di riferimento non inerziale; E – due forze inerziali dovute al moto rotatorio del sistema di riferimento; è l'accelerazione del corpo rispetto al sistema di riferimento non inerziale.

1.5. Energia. Lavoro. Energia.
Leggi di conservazione

1.5.1. Energia- misura universale varie forme movimento e interazione di tutti i tipi di materia.

1.5.2. Energia cineticaè la funzione dello stato del sistema, determinata solo dalla velocità del suo movimento:

L'energia cinetica di un corpo è una grandezza fisica scalare pari alla metà del prodotto della massa M corpo per quadrato della sua velocità.

1.5.3. Teorema sulla variazione dell'energia cinetica. Il lavoro delle forze risultanti applicate al corpo è uguale alla variazione dell'energia cinetica del corpo, o, in altre parole, la variazione dell'energia cinetica del corpo è uguale al lavoro A di tutte le forze che agiscono sul corpo.

1.5.4. Relazione tra energia cinetica e quantità di moto:

1.5.5. Lavoro di forzaè una caratteristica quantitativa del processo di scambio di energia tra corpi interagenti. Lavoro in meccanica .

1.5.6. Lavoro di una forza costante:

Se un corpo si muove lungo una linea retta e su di esso agisce una forza costante F, che forma un certo angolo α con la direzione del movimento (Fig. 1.28), quindi il lavoro di questa forza è determinato dalla formula:

,

Dove Fè il modulo della forza, ∆rè il modulo di spostamento del punto di applicazione della forza, è l'angolo tra la direzione della forza e lo spostamento.

Se< /2, то работа силы положительна. Если >/2, allora il lavoro compiuto dalla forza è negativo. A = /2 (la forza è diretta perpendicolarmente allo spostamento), allora il lavoro della forza è zero.

Riso. 1.28	Riso. 1.29

Lavoro di forza costante F quando ci si sposta lungo l'asse X ad una distanza (Fig. 1.29) è uguale alla proiezione della forza su questo asse moltiplicato per lo spostamento:

.

Sulla fig. 1.27 mostra il caso in cui UN < 0, т.к. >/2 - angolo ottuso.

1.5.7. lavoro elementare D UN forza F sullo spostamento elementare d Rè chiamata grandezza fisica scalare uguale al prodotto scalare di forza e spostamento:

1.5.8. Lavoro a forza variabile sul tratto di traiettoria 1 - 2 (Fig. 1.30):

Riso. 13:30

1.5.9. Potenza istantaneaè uguale al lavoro svolto per unità di tempo:

.

1.5.10. Potenza media per un periodo di tempo:

1.5.11. Energia potenziale corpo in un dato punto è una quantità fisica scalare, uguale al lavoro svolto dalla forza potenziale quando si sposta il corpo da questo punto a un altro preso come zero dell'energia potenziale di riferimento.

L'energia potenziale è determinata fino a qualche costante arbitraria. Ciò non si riflette nelle leggi fisiche, poiché esse comprendono o la differenza di energie potenziali in due posizioni del corpo o la derivata dell'energia potenziale rispetto alle coordinate.

Pertanto, l'energia potenziale in una certa posizione è considerata uguale a zero e l'energia del corpo viene misurata rispetto a questa posizione (livello di riferimento zero).

1.5.12. Il principio della minima energia potenziale. Qualsiasi sistema chiuso tende a passare a uno stato in cui la sua energia potenziale è minima.

1.5.13. Il lavoro delle forze conservatriciè uguale alla variazione di energia potenziale

.

1.5.14. Teorema della circolazione vettoriale: se la circolazione di qualsiasi vettore di forza è zero, allora questa forza è conservativa.

Il lavoro delle forze conservatrici lungo un anello chiuso L è zero(figura 1.31):

Riso. 1.31

1.5.15. Energia potenziale dell'interazione gravitazionale tra le masse M E M(figura 1.32):

1.5.16. Energia potenziale di una molla compressa(figura 1.33):

Riso. 1.32	Riso. 1.33

1.5.17. Energia meccanica totale del sistemaè uguale alla somma delle energie cinetiche e potenziali:

E = E a + E P.

1.5.18. Energia potenziale del corpo in alto H sopra il suolo

E n = mgh.

1.5.19. Relazione tra energia potenziale e forza:

O O

1.5.20. Legge di conservazione dell'energia meccanica(per un sistema chiuso): l'energia meccanica totale di un sistema conservativo di punti materiali rimane costante:

1.5.21. Legge di conservazione della quantità di moto per un sistema chiuso di corpi:

1.5.22. Legge di conservazione dell'energia meccanica e della quantità di moto con impatto centrale assolutamente elastico (Fig. 1.34):

Dove M 1 e M 2 - masse di corpi; e sono le velocità dei corpi prima dell'urto.

Riso. 1.34	Riso. 1.35

1.5.23. Velocità del corpo dopo un urto perfettamente elastico (Fig. 1.35):

.

1.5.24. Velocità del corpo dopo un impatto centrale completamente anelastico (Fig. 1.36):

1.5.25. Legge di conservazione della quantità di moto quando il razzo è in movimento (Fig. 1.37):

dove e sono la massa e la velocità del razzo; e la massa e la velocità dei gas espulsi.

Riso. 1.36	Riso. 1.37

1.5.26. Equazione di Meshchersky per il razzo.

Grado 10

Laboratorio n. 1

Definizione di accelerazione in caduta libera.

Attrezzatura: una palla su un filo, un treppiede con una frizione e un anello, un metro a nastro, un orologio.

Ordine di lavoro

Il modello di un pendolo matematico è una sfera metallica di piccolo raggio sospesa su un lungo filo.

lunghezza del pendolo determinato dalla distanza dal punto di sospensione al centro della palla (secondo la formula 1)

Dove - la lunghezza del filo dal punto di sospensione al punto in cui la pallina è attaccata al filo; è il diametro della sfera. Lunghezza del filo misurato con un righello, diametro della sfera - calibro.

Lasciando il filo teso, la pallina si allontana dalla posizione di equilibrio per una distanza molto piccola rispetto alla lunghezza del filo. Quindi la palla viene rilasciata senza darle una spinta e contemporaneamente viene attivato il cronometro. Determina il periodo di tempoT , durante il quale il pendolo faN = 50 oscillazioni complete. L'esperimento viene ripetuto con altri due pendoli. I risultati sperimentali ottenuti ( ) vengono inseriti nella tabella.

Numero di misura

T , Con

T, S

g, m/sec

Per formula (2)

calcola il periodo di oscillazione del pendolo e dalla formula

(3) calcolare l'accelerazione di un corpo in caduta liberaG .

(3)

I risultati della misurazione vengono inseriti nella tabella.

Calcolare la media aritmetica dai risultati della misurazione e errore assoluto medio .Il risultato finale delle misurazioni e dei calcoli è espresso come .

Grado 10

Lavoro di laboratorio № 2

Studio del moto di un corpo lanciato orizzontalmente

Obiettivo del lavoro: misurare la velocità iniziale di un corpo lanciato orizzontalmente, indagare la dipendenza dell'autonomia di volo di un corpo lanciato orizzontalmente dall'altezza da cui ha cominciato a muoversi.

Attrezzatura: treppiede con manicotto e morsetto, scivolo curvo, sfera in metallo, un foglio di carta, un foglio di carta carbone, un filo a piombo, un metro a nastro.

Ordine di lavoro

La palla rotola lungo uno scivolo curvo, la cui parte inferiore è orizzontale. DistanzaH dal bordo inferiore dello scivolo al tavolo dovrebbe essere di 40 cm Le ganasce del morsetto dovrebbero essere posizionate vicino all'estremità superiore dello scivolo. Metti un foglio di carta sotto lo scivolo, premendolo con un libro in modo che non si muova durante gli esperimenti. Segna un punto su questo foglio con un filo a piombo.UN situato sulla stessa verticale con l'estremità inferiore della grondaia. Rilascia la palla senza spingere. Nota (approssimativamente) il punto sul tavolo in cui la pallina atterrerà mentre rotola fuori dallo scivolo e fluttua nell'aria. Posiziona un foglio di carta nel punto contrassegnato e su di esso un foglio di carta carbone con il lato "funzionante" rivolto verso il basso. Premi questi fogli con un libro in modo che non si muovano durante gli esperimenti. misurare la distanza da punto a punto segnatoUN . Abbassa lo scivolo in modo che la distanza dal bordo inferiore dello scivolo al tavolo sia di 10 cm, ripeti l'esperimento.

Dopo aver lasciato lo scivolo, la pallina si muove lungo una parabola, la cui sommità si trova nel punto in cui la pallina lascia lo scivolo. Scegliamo un sistema di coordinate, come mostrato in figura. Altezza iniziale della palla e autonomia di volo legati dal rapporto Secondo questa formula, con una diminuzione dell'altezza iniziale di 4 volte, l'autonomia di volo diminuisce di 2 volte. Avendo misurato E puoi trovare la velocità della palla al momento della separazione dallo scivolo secondo la formula