Horizontaliai mesto kūno pradinio greičio nustatymas. Tema: Horizontaliai mesto kūno judėjimo tyrimas

Tema: Horizontaliai mesto kūno judėjimo tyrimas.

Darbo tikslas: ištirti horizontaliai mesto kūno skrydžio nuotolio priklausomybę nuo aukščio, iš kurio jis pradėjo judėti.

Įranga:

• trikojis su sankaba;
• plieno rutulys;
• kopijavimo popierius;
• kreipiamasis bėgis;
• liniuotė;
• škotas.

Jei kūnas metamas horizontaliai iš tam tikro aukščio, tai jo judėjimas gali būti laikomas inercijos judesiu išilgai horizontalaus ir tolygiai pagreitintu judesiu išilgai vertikalės.

Horizontaliai kūnas juda pagal inerciją pagal pirmąjį Niutono dėsnį, nes, be pasipriešinimo jėgos iš oro pusės, į kurią neatsižvelgiama, šia kryptimi jo neveikia jokios kitos jėgos. Oro pasipriešinimo jėgos galima nepaisyti, nes trumpam laikui iš nedidelio aukščio išmesto kūno skrydis, šios jėgos veikimas judesiui pastebimos įtakos neturės.

Gravitacijos jėga kūną veikia vertikaliai, o tai suteikia jam pagreitį. g(gravitacijos pagreitis).

Atsižvelgiant į kūno judėjimą tokiomis sąlygomis kaip dviejų nepriklausomų judesių horizontaliai ir vertikaliai rezultatą, galima nustatyti kūno skrydžio diapazono priklausomybę nuo aukščio, iš kurio jis išmestas. Atsižvelgiant į tai, kad kūno greitis V metimo metu yra nukreiptas horizontaliai, o pradinio greičio vertikalaus komponento nėra, tada kritimo laiką galima rasti naudojant pagrindinę tolygiai pagreitinto judėjimo lygtį:

Kur.

Tuo pačiu metu kūnas turės laiko skristi horizontaliai, tolygiai judėdamas, atstumą S=Vt. Į šią formulę pakeitę jau rastą skrydžio laiką, gauname norimą skrydžio nuotolio priklausomybę nuo aukščio ir greičio:

Iš gautos formulės matyti, kad metimo atstumas yra proporcingas aukščio, iš kurio mestas, kvadratinei šakniai. Pavyzdžiui, jei aukštis padidinamas keturis kartus, skrydžio nuotolis padidės dvigubai; devynis kartus padidėjus aukščiui, diapazonas padidės tris kartus ir pan.

Šią išvadą galima patvirtinti griežčiau. Leisti, kai išmestas iš aukščio H1 diapazonas bus S1, kai metamas tuo pačiu greičiu iš aukščio H 2 \u003d 4H 1 diapazonas bus S2

Pagal formulę

: Ir

Antrosios lygties padalijimas iš pirmosios:

arba S2 = 2S1

Ši priklausomybė, teoriškai gauta iš tolygaus ir tolygiai pagreitinto judėjimo lygčių, darbe patikrinta eksperimentiškai.

Straipsnyje tiriamas rutulio, kuris rieda žemyn nuo sustojimo iš apversto kreipiamojo bėgio latako, judėjimas. Kreipiantis bėgelis montuojamas ant trikojo, konstrukcija leidžia rutuliui suteikti horizontalią greičio kryptį tam tikrame aukštyje virš stalo. Tai užtikrina horizontalią rutulio greičio kryptį jo laisvo skrydžio pradžios momentu.

Atliekamos dvi eksperimentų serijos, kurių metu rutulio atsiskyrimo aukščiai skiriasi keturis kartus ir išmatuojami atstumai S1 Ir S2, ant kurio rutulys nuimamas nuo kreipiamojo bėgelio horizontaliai iki sąlyčio su stalu taško. Siekiant sumažinti įtaką šalutinių veiksnių rezultatui, nustatoma vidutinė atstumų reikšmė S 1av Ir S 2av. Lyginant vidutinius atstumus, gautus kiekvienoje eksperimentų serijoje, jie daro išvadą, kiek teisinga yra FORMULA lygybė.

Darbo instrukcijos

1. Pritvirtinkite kreipiamąjį bėgelį aukštyn kojom ant trikojo veleno, kad įvorė neleistų jam nukristi nuo trikojo. Padėkite rutulio atskyrimo tašką nuo to paties kreipiamojo bėgelio maždaug 9 cm aukštyje nuo stalo paviršiaus. Padėkite anglies popierių ten, kur rutulys turėtų nukristi ant stalo.

2. Parengti lentelę matavimų ir skaičiavimų rezultatams įrašyti.

patirties numeris	A 1 cm	S1 , cm	S 1av , cm	H 2 , cm	S2 , cm	S 2kr , cm
1

3. Bandomąjį rutulį paleiskite nuo kreipiamojo bėgio griovelio pradžios. Nustatykite, kur kamuolys nukrenta ant stalo. Rutulys turi patekti į vidurinę plėvelės dalį. Jei reikia, pakoreguokite plėvelės padėtį. Priklijuokite plėvelę prie stalo juostos gabalėliu.

4. Naudodami liniuotę išmatuokite rutulio lūžio taško aukštį virš stalo H1. Naudodami vertikaliai pastatytą liniuotę, ant stalo paviršiaus pažymėkite tašką (pavyzdžiui, lipnios juostos gabalėliu), virš kurio yra rutulio atskyrimo nuo kreipiamojo bėgio taškas.

5. Paleiskite rutulį nuo kreipiamojo bėgio griovelio pradžios ir išmatuokite atstumą ant stalo paviršiaus S1 nuo rutulio atskyrimo nuo kreipiamojo bėgelio taško iki žymės, kurią ant plėvelės palieka rutulys jam nukritus.

6. Pakartokite kamuoliuko paleidimą 5-6 kartus. Kad greitis, kuriuo rutulys nuskrieja nuo kreipiamojo bėgio, visuose eksperimentuose būtų vienodas, jis paleidžiamas iš to paties taško nuo kreipiamojo bėgio griovelio pradžios.

7. Apskaičiuokite vidutinę atstumo reikšmę S 1av.

8. Keturis kartus padidinkite rutulio pakėlimą nuo kreipiamojo bėgio. Įsitikinkite, kad įvykdyta sąlyga: H 2 \u003d 4H 1.

9. Pakartokite rutulio paleidimų seriją nuo kreipiamojo bėgio griovelio pradžios. Kiekvienam startui išmatuokite atstumą S2 ir apskaičiuokite vidurkį S 2kr.

10. Patikrinkite, ar lygybė yra teisinga S 2cr = 2S 1av . Nurodykite galima priežastis rezultatų neatitikimai.

11. Padarykite išvadą apie horizontaliai mesto kūno skrydžio nuotolio priklausomybę nuo metimo aukščio, nuo kurio kūnas pradėjo judėti.

Laboratorinis darbas (eksperimentinė užduotis)

PIRMINIO KŪNO GREITIO NUSTATYMAS,

MESTAS HORIZONTALIAI

Komplektacija: pieštuko trintukas (trintukas), matavimo juosta, medinės kaladėlės.

Darbo tikslas: eksperimentiškai nustatyti horizontaliai mesto kūno pradinio greičio reikšmę. Įvertinkite rezultato patikimumą.

Medžiagos taško judėjimo lygtys projekcijose į horizontaliąją ašį 0 X ir vertikalioji ašis 0 y atrodo taip:

Horizontalioji greičio dedamoji judant horizontaliai mestam kūnui nesikeičia, todėl kūno kelias laisvai skrendant kūnui horizontaliai nustatomas taip: https://pandia.ru/text/79/ 468/images/image004_28.gif" width="112 " height="44 src="> Iš šios lygties raskite laiką ir gautą išraišką pakeiskite ankstesne formule. Dabar galite gauti skaičiavimo formulę pradiniam greičiui rasti horizontaliai mesto kūno:

Darbo tvarka

1. Paruoškite atliktų darbų ataskaitos lapus su išankstiniais įrašais.

2. Išmatuokite stalo aukštį.

3. Padėkite trintuką ant stalo krašto. Spustelėkite, jei norite perkelti jį horizontalia kryptimi.

4. Pažymėkite vietą, kur tamprės pasieks grindis. Išmatuokite atstumą nuo grindų taško, kuriame projektuojamas stalo kraštas, iki taško, kur elastinė juosta nukrenta ant grindų.

5. Pakeiskite trintuko skrydžio aukštį, padėdami po juo medinę kaladėlę (ar dėžutę) ant stalo krašto. Tą patį padarykite su nauju dėklu.

6. Atlikite ne mažiau kaip 10 eksperimentų, matavimo rezultatus surašykite į lentelę, apskaičiuokite pradinį trintuko greitį, darant prielaidą, kad laisvojo kritimo pagreitis yra 9,81 m/s2.

Matavimo ir skaičiavimo rezultatų lentelė

patirtį	Kūno skrydžio aukštis	kūno skrydžio atstumas	Pradinis kūno greitis	Absoliutaus greičio klaida
h	s	v 0	D v 0
Vidutinis

7. Apskaičiuokite kūno pradinio greičio absoliučiosios ir santykinės paklaidos dydį, padarykite išvadas apie atliktą darbą.

Kontroliniai klausimai

1. Akmuo metamas vertikaliai aukštyn ir pirmoji kelio pusė juda tolygiai lėtai, o antroji – tolygiai pagreitinta. Ar tai reiškia, kad pirmoje kelio pusėje jo pagreitis yra neigiamas, o antroje – teigiamas?

2. Kaip kinta horizontaliai mesto kūno greičio modulis?

3. Tokiu atveju iš automobilio lango iškritęs daiktas anksčiau nukris ant žemės: automobiliui stovint arba judant: Nepaisykite oro pasipriešinimo.

4. Kokiu atveju materialaus taško poslinkio vektoriaus modulis yra toks pat kaip kelias?

Literatūra:

1.Giancoli D. Fizika: 2 tomuose T. 1: Per. iš anglų kalbos – M.: Mir, 1989, p. 89, 17 užduotis.

2. , Eksperimentinės fizikos užduotys. 9-11 kl.: vadovėlis ugdymo įstaigų mokiniams - M .: Verbum-M, 2001, p. 89.

Čia yra pradinis kūno greitis, yra kūno greitis laiko momentu t, s- horizontalus skrydžio atstumas, h yra aukštis virš žemės, iš kurio horizontaliai dideliu greičiu išmetamas kūnas .

1.1.33. Kinematinės greičio projekcijos lygtys:

1.1.34. Kinematinės koordinačių lygtys:

1.1.35. kūno greitis tuo metu t:

Šiuo metu krisdamas ant žemės y=h, x = s(1.9 pav.).

1.1.36. Maksimalus horizontalaus skrydžio nuotolis:

1.1.37. Aukštis virš žemės iš kurios išmestas kūnas

horizontaliai:

Kūno, išmesto kampu α į horizontą, judėjimas
su pradiniu greičiu

1.1.38. Trajektorija yra parabolė(1.10 pav.). Kreivinis judėjimas išilgai parabolės atsiranda dėl dviejų tiesių judesių pridėjimo: vienodo judėjimo išilgai horizontalios ašies ir vienodai kintamo judėjimo išilgai vertikalios ašies.

Ryžiai. 1.10

( yra pradinis kūno greitis, yra greičio projekcijos koordinačių ašyse laiko momentu t, yra kūno skrydžio laikas, hmax- maksimalus kūno aukštis, smax yra didžiausias kūno horizontalaus skrydžio nuotolis).

1.1.39. Kinematinės projekcijos lygtys:

;

1.1.40. Kinematinės koordinačių lygtys:

;

1.1.41. Kūno pakėlimo aukštis iki viršutinio trajektorijos taško:

Šiuo metu , (1.11 pav.).

1.1.42. Maksimalus kūno aukštis:

1.1.43. Kūno skrydžio laikas:

Laiko momentu , (1.11 pav.).

1.1.44. Maksimalus kūno skrydžio horizontalus diapazonas:

1.2. Pagrindinės klasikinės dinamikos lygtys

Dinamika(iš graikų kalbos. dinamiškas- jėga) - mechanikos šaka, skirta materialių kūnų judėjimui, veikiant juos veikiančioms jėgoms, tirti. Klasikinė dinamika remiasi Niutono dėsniai . Iš jų gaunamos visos lygtys ir teoremos, reikalingos dinamikos uždaviniams spręsti.

1.2.1. Inercinė ataskaitų sistema – tai atskaitos sistema, kurioje kūnas ilsisi arba juda tolygiai ir tiesia linija.

1.2.2. Jėga yra organizmo sąveikos su aplinką. Vienas iš paprasčiausių jėgos apibrėžimų: vieno kūno (arba lauko) įtaka, sukelianti pagreitį. Šiuo metu išskiriami keturi jėgų ar sąveikų tipai:

· gravitacinis(pasireiškia jėgų pavidalu gravitacija);

· elektromagnetinis(atomų, molekulių ir makrokūnų buvimas);

· stiprus(atsakingas už dalelių sujungimą branduoliuose);

· silpnas(atsakingas už dalelių skilimą).

1.2.3. Jėgų superpozicijos principas: jei materialųjį tašką veikia kelios jėgos, tai gautą jėgą galima rasti pagal vektoriaus sudėjimo taisyklę:

.

Kūno masė yra kūno inercijos matas. Bet kuris kūnas priešinasi bandydamas jį pajudinti arba pakeisti modulį ar greičio kryptį. Ši savybė vadinama inercija.

1.2.5. Pulsas(impulsas) yra masės sandauga T kūnas pagal greitį v:

1.2.6. Pirmasis Niutono dėsnis: Bet kuris materialus taškas (kūnas) palaiko ramybės arba vienodą būseną tiesinis judėjimas kol kitų kūnų poveikis privers ją (jį) pakeisti šią būseną.

1.2.7. Antrasis Niutono dėsnis(pagrindinė materialaus taško dinamikos lygtis): kūno impulso kitimo greitis lygus jį veikiančiai jėgai (1.11 pav.):

Ryžiai. 1.11	Ryžiai. 1.12

Ta pati lygtis projekcijose į liestinę ir normaliąją taško trajektoriją:

Ir .

1.2.8. Trečiasis Niutono dėsnis: jėgos, kuriomis du kūnai veikia vienas kitą, yra vienodo dydžio ir priešingos krypties (1.12 pav.):

1.2.9. Impulso tvermės dėsnis uždarai sistemai: uždaros sistemos impulsas laikui bėgant nekinta (1.13 pav.):

,

Kur P yra į sistemą įtrauktų materialių taškų (arba kūnų) skaičius.

Ryžiai. 1.13

Impulso išsaugojimo dėsnis nėra Niutono dėsnių pasekmė, bet yra pagrindinis gamtos dėsnis, kuri nežino išimčių ir yra erdvės homogeniškumo pasekmė.

1.2.10. Pagrindinė kūnų sistemos transliacinio judėjimo dinamikos lygtis:

kur yra sistemos inercijos centro pagreitis; yra bendra sistemos masė nuo P materialūs taškai.

1.2.11. Sistemos masės centras materialūs taškai (1.14, 1.15 pav.):

.

Masės centro judėjimo dėsnis: sistemos masės centras juda kaip materialus taškas, kurio masė lygi visos sistemos masei ir kurį veikia jėga, lygi visų vektorių sumai. sistemą veikiančios jėgos.

1.2.12. Kūno sistemos impulsas:

kur yra sistemos inercijos centro greitis.

Ryžiai. 1.14	Ryžiai. 1.15

1.2.13. Masės centro judėjimo teorema: jei sistema yra išoriniame stacionariame vienodame jėgos lauke, tai jokie veiksmai sistemos viduje negali pakeisti sistemos masės centro judėjimo:

.

1.3. Jėgos mechanikoje

1.3.1. Kūno svorio santykis su gravitacijos ir atramos reakcija:

Laisvo kritimo pagreitis (1.16 pav.).

Ryžiai. 1.16

Nesvarumas yra būsena, kai kūno svoris lygus nuliui. Gravitaciniame lauke nesvarumas atsiranda, kai kūnas juda tik veikiamas gravitacijos. Jeigu a = g, Tai p=0.

1.3.2. Svorio, gravitacijos ir pagreičio santykis:

1.3.3. slydimo trinties jėga(1.17 pav.):

kur yra slydimo trinties koeficientas; N yra normalaus slėgio jėga.

1.3.5. Pagrindiniai kūno santykiai pasvirusioje plokštumoje(1.19 pav.). :

· trinties jėga: ;

· gaunama jėga: ;

· riedėjimo jėga: ;

· pagreitis:

Ryžiai. 1.19

1.3.6. Huko dėsnis spyruoklei: spyruoklinis prailginimas X proporcinga tamprumo jėgai arba išorinė jėga:

Kur k- spyruoklės standumas.

1.3.7. Potenciali elastingos spyruoklės energija:

1.3.8. Iki pavasario atlikti darbai:

1.3.9. Įtampa- matuoti vidines jėgas atsirandantis deformuojamame kūne veikiant išorinių poveikių(1.20 pav.):

kur yra strypo skerspjūvio plotas, d yra jo skersmuo, yra pradinis strypo ilgis, yra strypo ilgio prieaugis.

Ryžiai. 1.20	Ryžiai. 1.21

1.3.10. Įtempimo diagrama - normaliojo įtempio σ = diagrama F/S santykiniam pailgėjimui ε = Δ l/l tempiant kūną (1.21 pav.).

1.3.11. Youngo modulis yra vertė, apibūdinanti strypo medžiagos elastines savybes:

1.3.12. Juostos ilgio padidėjimas proporcingas įtampai:

1.3.13. Santykinis išilginis įtempimas (suspaudimas):

1.3.14. Santykinis skersinis įtempimas (suspaudimas):

kur yra pradinis skersinis strypo matmuo.

1.3.15. Puasono koeficientas- santykinio skersinio strypo įtempimo ir santykinio išilginio įtempimo santykis:

1.3.16. Huko dėsnis meškerei: santykinis strypo ilgio prieaugis yra tiesiogiai proporcingas įtempiui ir atvirkščiai proporcingas Youngo moduliui:

1.3.17. Tūrinės potencialios energijos tankis:

1.3.18. Santykinis poslinkis ( 1.22, 1.23 pav ):

kur yra absoliutus poslinkis.

Ryžiai. 1.22	1.23 pav

1.3.19. Šlyties modulisG- vertė, kuri priklauso nuo medžiagos savybių ir yra lygi tokiam tangentiniam įtempiui, kuriam esant (jei būtų įmanomos tokios didžiulės tamprumo jėgos).

1.3.20. Tangentinis elastinis įtempis:

1.3.21. Huko dėsnis šlyčiai:

1.3.22. Specifinė potenciali energijašlyties kūnai:

1.4. Neinercinės atskaitos sistemos

Neinercinė atskaitos sistema yra savavališka atskaitos sistema, kuri nėra inercinė. Neinercinių sistemų pavyzdžiai: sistema, judanti tiesia linija su pastoviu pagreičiu, taip pat besisukanti sistema.

Inercijos jėgos atsiranda ne dėl kūnų sąveikos, o dėl pačių neinercinių atskaitos sistemų savybių. Niutono dėsniai netaikomi inercinėms jėgoms. Inercijos jėgos nėra nekintamos pereinant iš vienos atskaitos sistemos į kitą.

Neinercinėje sistemoje taip pat galite naudoti Niutono dėsnius, jei įvesite inercines jėgas. Jie yra fiktyvūs. Jie įvedami specialiai Niutono lygtims naudoti.

1.4.1. Niutono lygtis neinercinei atskaitos sistemai

kur yra masės kūno pagreitis T palyginti su neinercine sistema; – inercijos jėga yra fiktyvi jėga, atsirandanti dėl atskaitos sistemos savybių.

1.4.2. Centripetinė jėga- antros rūšies inercijos jėga, veikiama besisukančiam kūnui ir nukreipta išilgai spindulio į sukimosi centrą (1.24 pav.):

,

kur yra įcentrinis pagreitis.

1.4.3. Išcentrinė jėga- pirmosios rūšies inercijos jėga, veikiama jungties ir nukreipta išilgai spindulio nuo sukimosi centro (1.24, 1.25 pav.):

,

kur yra išcentrinis pagreitis.

Ryžiai. 1.24	Ryžiai. 1.25

1.4.4. Priklausomybė nuo gravitacijos pagreičio g nuo vietovės platumos parodyta pav. 1.25.

Gravitacija yra dviejų jėgų pridėjimo rezultatas: ir; Taigi, g(ir todėl mg) priklauso nuo platumos:

,

čia ω – Žemės sukimosi kampinis greitis.

1.4.5. Koriolio jėga- viena iš inercijos jėgų, egzistuojančių neinercinėje atskaitos sistemoje dėl sukimosi ir inercijos dėsnių, kuri pasireiškia judant kryptimi kampu sukimosi ašiai (1.26, 1.27 pav.).

kur yra sukimosi kampinis greitis.

Ryžiai. 1.26	Ryžiai. 1.27

1.4.6. Niutono lygtis neinercinėms atskaitos sistemoms, atsižvelgiant į visas jėgas, įgauna formą

kur yra inercijos jėga, atsirandanti dėl neinercinės atskaitos sistemos transliacinio judėjimo; Ir – dvi inercinės jėgos, atsirandančios dėl atskaitos sistemos sukimosi judesio; yra kūno pagreitis neinercinės atskaitos sistemos atžvilgiu.

1.5. Energija. Darbas. Galia.
Apsaugos įstatymai

1.5.1. Energija- universali priemonė įvairių formų visų rūšių medžiagų judėjimas ir sąveika.

1.5.2. Kinetinė energija yra sistemos būsenos funkcija, kurią lemia tik jos judėjimo greitis:

Kūno kinetinė energija yra skaliarinis fizikinis dydis, lygus pusei masės sandaugos m kūno vienam jo greičio kvadratui.

1.5.3. Kinetinės energijos kitimo teorema. Kūną veikiančių rezultuojamųjų jėgų darbas yra lygus kūno kinetinės energijos pokyčiui arba, kitaip tariant, kūno kinetinės energijos pokytis lygus visų kūną veikiančių jėgų darbui A.

1.5.4. Kinetinės energijos ir impulso ryšys:

1.5.5. Priverstinis darbas yra energijos mainų tarp sąveikaujančių kūnų proceso kiekybinė charakteristika. Darbas mechanikoje .

1.5.6. Nuolatinės jėgos darbas:

Jeigu kūnas juda tiesia linija ir jį veikia pastovi jėga F, kuris sudaro tam tikrą kampą α su judėjimo kryptimi (1.28 pav.), tada šios jėgos darbas nustatomas pagal formulę:

,

Kur F yra jėgos modulis, ∆r yra jėgos taikymo taško poslinkio modulis, yra kampas tarp jėgos krypties ir poslinkio.

Jeigu< /2, то работа силы положительна. Если >/2, tada jėgos atliktas darbas yra neigiamas. Esant = /2 (jėga nukreipta statmenai poslinkiui), tada jėgos darbas lygus nuliui.

Ryžiai. 1.28	Ryžiai. 1.29

Nuolatinės jėgos darbas F judant išilgai ašies x per atstumą (1.29 pav.) lygi jėgos projekcijai šioje ašyje, padauginta iš poslinkio:

.

Ant pav. 1.27 parodytas atvejis, kai A < 0, т.к. >/2 - bukas kampas.

1.5.7. elementarus darbas d A jėga F apie elementarų poslinkį d r vadinamas skaliariniu fiziniu dydžiu, lygiu jėgos ir poslinkio skaliarinei sandaugai:

1.5.8. Kintamos jėgos darbas trajektorijos ruože 1 - 2 (1.30 pav.):

Ryžiai. 1.30

1.5.9. Momentinė galia yra lygus darbui, atliktam per laiko vienetą:

.

1.5.10. Vidutinė galia tam tikrą laiką:

1.5.11. Potencinė energija kūnas tam tikrame taške yra skaliarinis fizinis dydis, lygus darbui, kurį atlieka potenciali jėga perkeliant kūną iš šio taško į kitą imamas kaip potencialios energijos atskaitos nulis.

Potenciali energija nustatoma iki kokios nors savavališkos konstantos. Tai neatsispindi fiziniuose dėsniuose, nes jie apima arba potencialių energijų skirtumą dviejose kūno padėtyse, arba potencialios energijos išvestinę koordinačių atžvilgiu.

Todėl potenciali energija tam tikroje padėtyje laikoma lygi nuliui, o kūno energija matuojama šios padėties atžvilgiu (nulinis atskaitos lygis).

1.5.12. Minimalios potencialios energijos principas. Bet kuri uždara sistema linkusi pereiti į būseną, kurioje jos potenciali energija yra minimali.

1.5.13. Konservatyvių jėgų darbas yra lygus potencinės energijos pokyčiui

.

1.5.14. Vektorių cirkuliacijos teorema: jei bet kurio jėgos vektoriaus cirkuliacija lygi nuliui, tai ši jėga yra konservatyvi.

Konservatyvių jėgų darbas palei uždarą kilpą L yra nulis(1.31 pav.):

Ryžiai. 1.31

1.5.15. Potenciali gravitacinės sąveikos energija tarp masių m Ir M(1.32 pav.):

1.5.16. Suspaustos spyruoklės potenciali energija(1.33 pav.):

Ryžiai. 1.32	Ryžiai. 1.33

1.5.17. Bendra sistemos mechaninė energija yra lygi kinetinės ir potencialinės energijos sumai:

E = E prie + E P.

1.5.18. Potenciali kūno energija aukštai h virš žemės

E n = mgh.

1.5.19. Ryšys tarp potencialios energijos ir jėgos:

Arba arba

1.5.20. Mechaninės energijos tvermės dėsnis(uždarai sistemai): konservatyvios materialių taškų sistemos bendra mechaninė energija išlieka pastovi:

1.5.21. Impulso tvermės dėsnis uždarai kūnų sistemai:

1.5.22. Mechaninės energijos ir impulso tvermės dėsnis su absoliučiai elastingu centriniu smūgiu (1.34 pav.):

Kur m 1 ir m 2 - kūnų masės; ir yra kūnų greičiai prieš smūgį.

Ryžiai. 1.34	Ryžiai. 1.35

1.5.23. Kūno greitis po idealiai elastingo smūgio (1.35 pav.):

.

1.5.24. Kūno greitis po visiškai neelastinio centrinio smūgio (1.36 pav.):

1.5.25. Impulso tvermės dėsnis raketai judant (1.37 pav.):

kur ir yra raketos masė ir greitis; ir išmetamų dujų masę bei greitį.

Ryžiai. 1.36	Ryžiai. 1.37

1.5.26. Meščerskio lygtis už raketą.

10 klasė

1 laboratorija

Laisvo kritimo pagreičio apibrėžimas.

Įranga: rutuliukas ant sriegio, trikojis su sankaba ir žiedu, matavimo juosta, laikrodis.

Darbo tvarka

Matematinės švytuoklės modelis yra mažo spindulio metalinis rutulys, pakabintas ant ilgo sriegio.

švytuoklės ilgis nustatomas pagal atstumą nuo pakabos taško iki rutulio centro (pagal 1 formulę)

Kur - sriegio ilgis nuo pakabos taško iki rutulio pritvirtinimo prie sriegio vietos; yra rutulio skersmuo. Siūlo ilgis matuojamas liniuote, rutulio skersmuo - apkaba.

Paliekant siūlą įtemptą, rutulys iš pusiausvyros padėties pašalinamas per atstumą, kuris yra labai mažas, palyginti su sriegio ilgiu. Tada rutulys paleidžiamas jo nespaudžiant ir tuo pačiu įjungiamas chronometras. Nustatykite laikotarpįt , kurio metu švytuoklė padaron = 50 pilnų svyravimų. Eksperimentas kartojamas su kitomis dviem švytuoklėmis. Gauti eksperimentiniai rezultatai ( ) yra įrašyti į lentelę.

Matavimo numeris

t , Su

T, s

g, m/s

Pagal formulę (2)

apskaičiuokite švytuoklės svyravimo periodą, o iš formulės

(3) apskaičiuokite laisvai krintančio kūno pagreitįg .

(3)

Matavimo rezultatai įrašomi į lentelę.

Iš matavimo rezultatų apskaičiuokite aritmetinį vidurkį ir reiškia absoliučią klaidą .Galutinis matavimų ir skaičiavimų rezultatas išreiškiamas kaip .

10 klasė

Laboratorinis darbas № 2

Horizontaliai mesto kūno judėjimo tyrimas

Darbo tikslas: išmatuoti pradinį horizontaliai mesto kūno greitį, ištirti horizontaliai mesto kūno skrydžio nuotolio priklausomybę nuo aukščio, iš kurio jis pradėjo judėti.

Įranga: trikojis su rankove ir spaustuku, lenktas latakas, metalinis rutulys, popieriaus lapas, anglies popieriaus lapas, svambalas, matavimo juosta.

Darbo tvarka

Rutulys rieda žemyn lenktu lataku, kurio apatinė dalis yra horizontali. Atstumash nuo apatinio latako krašto iki stalo turi būti 40 cm.. Apkabos nasrai turi būti šalia viršutinio latako galo. Padėkite popieriaus lapą po lataku, spausdami jį knyga, kad eksperimentų metu jis nejudėtų. Pažymėkite tašką šiame lape svambalo linija.A esantis toje pačioje vertikalioje vietoje su apatiniu latako galu. Atleiskite kamuolį nestumdami. Pasižymėkite (apytiksliai) vietą ant stalo, kur kamuoliukas nusileis nuo latako ir plūduriuos oru. Ant pažymėtos vietos padėkite popieriaus lapą, o ant jo - anglinio popieriaus lapą „darbine“ puse žemyn. Paspauskite šiuos lapus su knyga, kad eksperimentų metu jie nejudėtų. išmatuoti atstumą nuo pažymėto taško iki taškoA . Nuleiskite lataką taip, kad atstumas nuo apatinio latako krašto iki stalo būtų 10 cm, pakartokite eksperimentą.

Išėjęs iš latako, kamuolys juda išilgai parabolės, kurios viršus yra toje vietoje, kur kamuolys palieka lataką. Pasirinkime koordinačių sistemą, kaip parodyta paveikslėlyje. Pradinis rutulio aukštis ir skrydžio nuotolis susijęs santykiu Pagal šią formulę, pradiniam aukščiui sumažėjus 4 kartus, skrydžio nuotolis sumažėja 2 kartus. Išmatavęs Ir galite sužinoti rutulio greitį atsiskyrimo nuo latako momentu pagal formulę