Yatay olarak fırlatılan bir cismin ilk hızının belirlenmesi. Konu: Yatay olarak fırlatılan bir cismin hareketini incelemek

Ders: Yatay olarak fırlatılan bir cismin hareketinin incelenmesi.

Çalışmanın amacı: yatay olarak fırlatılan bir cismin uçuş menzilinin, hareket etmeye başladığı yüksekliğe bağımlılığını araştırmak.

Teçhizat:

• debriyajlı tripod;
• Çelik top;
• kopya kağıdı;
• kılavuz rayı;
• cetvel;
• İskoç.

Bir cisim belirli bir yükseklikten yatay olarak fırlatılırsa, hareketi yatay boyunca atalet hareketi ve dikey boyunca düzgün ivmeli hareket olarak kabul edilebilir.

Yatay olarak, cisim Newton'un birinci yasasına göre ataletle hareket eder, çünkü hesaba katılmayan hava tarafından gelen direnç kuvveti dışında, ona bu yönde başka hiçbir kuvvet etki etmez. Hava direncinin kuvveti ihmal edilebilir, çünkü Kısa bir zaman küçük bir yükseklikten fırlatılan bir cismin uçuşu, bu kuvvetin hareketinin hareket üzerinde gözle görülür bir etkisi olmayacaktır.

Yerçekimi kuvveti vücuda dikey olarak etki eder ve bu da ona ivme kazandırır. G(yerçekimi ivmesi).

Vücudun yatay ve dikey olarak iki bağımsız hareketin sonucu olarak bu tür koşullarda hareketi göz önüne alındığında, vücudun uçuş menzilinin fırlatıldığı yüksekliğe bağımlılığını belirlemek mümkündür. Vücudun hızını göz önünde bulundurarak V fırlatma anında yatay olarak yönlendirilir ve ilk hızın dikey bileşeni yoktur, bu durumda düşme süresi, düzgün hızlandırılmış hareketin temel denklemi kullanılarak bulunabilir:

Nerede .

Aynı zamanda, vücudun yatay olarak uçmak için zamanı olacak, düzgün hareket edecek, mesafe S=Vt. Halihazırda bulunan uçuş süresini bu formülde değiştirerek, uçuş menzilinin irtifa ve hıza istenen bağımlılığını elde ederiz:

Ortaya çıkan formülden, atış mesafesinin, atışın yapıldığı yüksekliğin karekökü ile orantılı olduğu görülebilir. Örneğin, irtifa dört katına çıkarsa, uçuş menzili iki katına çıkar; yükseklikte dokuz kat artışla, menzil üç kat artacaktır ve bu böyle devam eder.

Bu sonuç daha kesin olarak doğrulanabilir. Yüksekten atıldığında izin ver H1 aralık olacak S1, bir yükseklikten aynı hızla fırlatıldığında H2 \u003d 4H1 aralık olacak Ö2

formüle göre

: Ve

İkinci denklemi birinciye bölmek:

veya S2 = 2S1

Düzgün ve düzgün hızlandırılmış hareket denklemlerinden teorik olarak elde edilen bu bağımlılık, çalışmada deneysel olarak doğrulanmıştır.

Kağıt, ters çevrilmiş kılavuz rayın oluğundan durdurucudan aşağı yuvarlanan topun hareketini araştırıyor. Kılavuz ray bir tripod üzerine monte edilmiştir, tasarım, topa masanın üzerinde belirli bir yükseklikte yatay bir hız yönü vermenizi sağlar. Bu, serbest uçuşunun başladığı anda topun hızının yatay yönünü sağlar.

Topun ayrılma yüksekliklerinin dört kat farklı olduğu ve mesafelerin ölçüldüğü iki dizi deney gerçekleştirilir. S1 Ve Ö2, topun masa ile temas noktasına yatay olarak kılavuz raydan çıkarıldığı. Yan faktörlerin sonuç üzerindeki etkisini azaltmak için, mesafelerin ortalama değeri belirlenir. S 1av Ve S 2av. Her deney serisinde elde edilen ortalama mesafeleri karşılaştırarak, FORMÜL eşitliğinin ne kadar doğru olduğu sonucuna varırlar.

iş için talimatlar

1. Kılavuz rayı, kovan onun tripoddan düşmesini önleyecek şekilde tripod miline baş aşağı sabitleyin. Aynı kılavuz raydan topun ayrılma noktasını masanın yüzeyinden yaklaşık 9 cm yüksekliğe yerleştirin. Topun masaya düşmesi gereken yere karbon kağıdı yerleştirin.

2. Ölçümlerin ve hesaplamaların sonuçlarını kaydetmek için bir tablo hazırlayın.

deneyim numarası	H 1 cm	S1 , santimetre	S 1av , santimetre	H2 , santimetre	Ö2 , santimetre	S 2cr , santimetre
1

3. Bilyeyi kılavuz ray oluğunun başlangıcından test edin. Topun masanın neresine düştüğünü belirleyin. Top, filmin orta kısmına düşmelidir. Gerekirse filmin konumunu ayarlayın. Filmi bir parça bantla masaya yapıştırın.

4. Bir cetvel kullanarak topun masanın üzerindeki kırılma noktasının yüksekliğini ölçün H1. Dikey olarak ayarlanmış bir cetvel kullanarak, masanın yüzeyinde, bilyenin kılavuz raydan ayrılma noktasının bulunduğu bir noktayı (örneğin, bir yapışkan bant parçası ile) işaretleyin.

5. Topu kılavuz ray oluğunun başlangıcından itibaren çalıştırın ve masa yüzeyindeki mesafeyi ölçün S1 topun kılavuz raydan ayrıldığı noktadan, topun düştüğünde film üzerinde bıraktığı işarete kadar.

6. Top fırlatmayı 5-6 kez tekrarlayın. Bilyenin kılavuz raydan çıkma hızının tüm deneylerde aynı olması için kılavuz rayın oluğunun başlangıcından itibaren aynı noktadan fırlatılır.

7. Mesafenin ortalama değerini hesaplayın S 1av.

8. Bilyanın kılavuz raydan kaldırılmasını dört kat artırın. Koşulun karşılandığından emin olun: H2 \u003d 4H1.

9. Kılavuz ray oluğunun başlangıcından itibaren bir dizi bilye fırlatma işlemini tekrarlayın. Her başlangıç ​​için mesafeyi ölçün Ö2 ve ortalamayı hesapla S 2cr.

10. Eşitliğin doğru olup olmadığını kontrol edin S 2kr = 2S 1av . Belirtin Muhtemel neden sonuçlardaki tutarsızlıklar.

11. Yatay olarak fırlatılan bir cismin uçuş menzilinin, vücudun hareket etmeye başladığı atış yüksekliğine bağımlılığı hakkında bir sonuca varın.

Laboratuvar çalışması (deneysel görev)

CİSİMİN İLK HIZININ BELİRLENMESİ,

YATAY ATILMIŞTIR

ekipman: kurşun kalem silgisi (silgi), ölçüm bandı, tahta bloklar.

Çalışmanın amacı: Yatay olarak fırlatılan bir cismin başlangıç ​​hızının değerini deneysel olarak belirleyin. Sonucun güvenilirliğini değerlendirin.

Yatay eksen 0 üzerindeki izdüşümlerdeki bir malzeme noktasının hareket denklemleri X ve dikey eksen 0 y Bunun gibi:

Yatay olarak fırlatılan bir cismin hareketi sırasında hızın yatay bileşeni değişmez, bu nedenle vücudun yatay olarak serbest uçuşu sırasında cismin izlediği yol şu şekilde belirlenir: https://pandia.ru/text/79/ 468/images/image004_28.gif" width="112 " height="44 src="> Bu denklemden zamanı bulun ve ortaya çıkan ifadeyi önceki formülde yerine koyun. Şimdi ilk hızı bulmak için hesaplama formülünü alabilirsiniz. yatay olarak fırlatılan bir gövdenin:

İş emri

1. Ön girişlerle yapılan çalışma hakkında rapor için sayfalar hazırlayın.

2. Masa yüksekliğini ölçün.

3. Silgiyi masanın kenarına yerleştirin. Yatay yönde taşımak için tıklayın.

4. Lastiğin zemine ulaşacağı noktayı işaretleyin. Masanın kenarının zeminde çıkıntı yaptığı noktadan elastik bandın zemine düştüğü noktaya kadar olan mesafeyi ölçün.

5. Silginin uçuş yüksekliğini, altına masanın kenarına bir tahta blok (veya kutu) koyarak değiştirin. Yeni kasa için de aynısını yapın.

6. En az 10 deney yapın, ölçüm sonuçlarını tabloya girin, serbest düşüş ivmesinin 9,81 m/s2 olduğunu varsayarak silginin ilk hızını hesaplayın.

Ölçüm ve hesaplama sonuçları tablosu

deneyim	Vücut uçuş yüksekliği	vücut uçuş menzili	İlk vücut hızı	Mutlak hız hatası
H	S	v 0	D v 0
Ortalama

7. Vücudun ilk hızının mutlak ve bağıl hatalarının büyüklüğünü hesaplayın, yapılan iş hakkında sonuçlar çıkarın.

Kontrol soruları

1. Bir taş dikey olarak yukarı doğru atılır ve yolun ilk yarısı eşit şekilde yavaş hareket eder ve ikinci yarısı - eşit şekilde hızlanır. Bu, ivmesinin yolun ilk yarısında negatif, ikinci yarısında pozitif olduğu anlamına mı geliyor?

2. Yatay olarak fırlatılan bir cismin hız modülü nasıl değişir?

3. Hangi durumda arabanın camından düşen nesne daha önce yere düşer: araba dururken veya hareket halindeyken: Hava direncini ihmal ediniz.

4. Bir malzeme noktasının yer değiştirme vektörünün modülü hangi durumda yolla aynıdır?

Edebiyat:

1.Giancoli D. Fizik: 2 ciltte T. 1: Per. İngilizceden - M.: Mir, 1989, s. 89, görev 17.

2. , Fizikte deneysel görevler. 9-11. Sınıflar: eğitim kurumlarının öğrencileri için bir ders kitabı - M .: Verbum-M, 2001, s. 89.

Burada cismin başlangıç ​​hızı, cismin o andaki hızıdır. T, S- yatay uçuş mesafesi, H bir cismin bir hızla yatay olarak fırlatıldığı yerden yüksekliğidir .

1.1.33. Hız projeksiyonunun kinematik denklemleri:

1.1.34. Kinematik koordinat denklemleri:

1.1.35. vücut hızı o zaman T:

şu anda yere düşmek y=h, x = s(Şekil 1.9).

1.1.36. Maksimum yatay uçuş menzili:

1.1.37. Yerden yükseklik vücudun atıldığı yer

yatay olarak:

Ufka α açısıyla fırlatılan bir cismin hareketi
başlangıç ​​hızı ile

1.1.38. Yörünge bir paraboldür(Şekil 1.10). Bir parabol boyunca eğrisel hareket, iki doğrusal hareketin eklenmesinin sonucudur: yatay eksen boyunca düzgün hareket ve dikey eksen boyunca eşit derecede değişken hareket.

Pirinç. 1.10

( vücudun ilk hızıdır, zamanın koordinat eksenleri üzerindeki hızın izdüşümleridir T, vücudun uçuş süresi, hmax- vücudun maksimum yüksekliği, smaks vücudun maksimum yatay uçuş mesafesidir).

1.1.39. Kinematik projeksiyon denklemleri:

;

1.1.40. Kinematik koordinat denklemleri:

;

1.1.41. Yörüngenin en üst noktasına kadar vücut kaldırma yüksekliği:

An itibariyle , (Şekil 1.11).

1.1.42. Maksimum gövde yüksekliği:

1.1.43. Vücut uçuş süresi:

zamanda noktada , (Şekil 1.11).

1.1.44. Vücudun maksimum yatay uçuş menzili:

1.2. Klasik dinamiğin temel denklemleri

Dinamikler(Yunancadan. dinamik- kuvvet) - kendilerine uygulanan kuvvetlerin etkisi altında maddi cisimlerin hareketini incelemeye adanmış bir mekanik dalı. Klasik dinamikler dayanmaktadır Newton yasaları . Dinamik problemlerini çözmek için gerekli tüm denklemler ve teoremler onlardan elde edilir.

1.2.1. Atalet Raporlama Sistemi – vücudun hareketsiz olduğu veya düzgün ve düz bir çizgide hareket ettiği bir referans çerçevesidir.

1.2.2. Güç vücudun etkileşiminin bir sonucudur. çevre. Kuvvetin en basit tanımlarından biri: ivmeye neden olan tek bir cismin (veya alanın) etkisi. Şu anda, dört tür kuvvet veya etkileşim ayırt edilir:

· yerçekimsel(kuvvetler şeklinde tezahür etti yer çekimi);

· elektromanyetik(atomların, moleküllerin ve makro cisimlerin varlığı);

· güçlü(çekirdeklerdeki parçacıkların bağlanmasından sorumludur);

· zayıf(parçacıkların çürümesinden sorumlu).

1.2.3. Kuvvetlerin üst üste binmesi ilkesi: bir malzeme noktasına birkaç kuvvet etki ediyorsa, ortaya çıkan kuvvet vektör toplama kuralıyla bulunabilir:

.

Bir cismin kütlesi, cismin ataletinin bir ölçüsüdür. Herhangi bir vücut onu harekete geçirmeye veya hızının modülünü veya yönünü değiştirmeye çalışırken direnir. Bu özelliğe atalet denir.

1.2.5. Nabız(momentum) kütlenin ürünüdür T vücut hızına göre v:

1.2.6. Newton'un birinci yasası: Herhangi bir maddi nokta (gövde) bir dinlenme veya tekdüzelik durumunu korur doğrusal hareket ta ki diğer bedenlerden gelen etki onun (kendisinin) bu durumunu değiştirmesine neden olana kadar.

1.2.7. Newton'un ikinci yasası(maddi bir noktanın dinamiğinin temel denklemi): vücudun momentumundaki değişim oranı, ona etki eden kuvvete eşittir (Şekil 1.11):

Pirinç. 1.11	Pirinç. 1.12

Nokta yörüngesine teğet ve normal üzerindeki izdüşümlerde aynı denklem:

Ve .

1.2.8. Newton'un üçüncü yasası: iki cismin birbirine etki ettiği kuvvetlerin büyüklüğü eşit ve zıt yönlüdür (Şekil 1.12):

1.2.9. Momentumun korunumu yasası kapalı bir sistem için: kapalı bir sistemin momentumu zamanla değişmez (Şekil 1.13):

,

Nerede P sisteme dahil edilen maddi noktaların (veya gövdelerin) sayısıdır.

Pirinç. 1.13

Momentumun korunumu yasası, Newton yasalarının bir sonucu değil, doğanın temel yasası hiçbir istisna tanımayan ve mekanın homojenliğinin bir sonucudur.

1.2.10. Bir cisim sisteminin öteleme hareketinin dinamiğinin temel denklemi:

sistemin atalet merkezinin ivmesi nerede; sistemin toplam kütlesi P maddi noktalar.

1.2.11. Sistemin kütle merkeziönemli noktalar (Şekil 1.14, 1.15):

.

Kütle merkezinin hareket yasası: Sistemin kütle merkezi, kütlesi tüm sistemin kütlesine eşit olan ve tüm vektörlerin toplamına eşit bir kuvvetten etkilenen maddi bir nokta gibi hareket eder. sisteme etki eden kuvvetler.

1.2.12. Vücut sisteminin dürtüsü:

sistemin atalet merkezinin hızı nerede.

Pirinç. 1.14	Pirinç. 1.15

1.2.13. Kütle merkezinin hareketine ilişkin teorem: sistem harici bir sabit tekdüze kuvvet alanındaysa, o zaman sistem içindeki hiçbir eylem, sistemin kütle merkezinin hareketini değiştiremez:

.

1.3. Mekanikte kuvvetler

1.3.1. Vücut ağırlığı ilişkisi yerçekimi ve destek reaksiyonu ile:

Serbest düşüş ivmesi (Şekil 1.16).

Pirinç. 1.16

Ağırlıksızlık, bir cismin ağırlığının sıfır olduğu bir durumdur. Yerçekimi alanında, bir vücut yalnızca yerçekimi etkisi altında hareket ettiğinde ağırlıksızlık meydana gelir. Eğer bir = g, O p=0.

1.3.2. Ağırlık, yerçekimi ve ivme arasındaki ilişki:

1.3.3. kayma sürtünme kuvveti(Şekil 1.17):

kayma sürtünme katsayısı nerede; N normal basınç kuvvetidir.

1.3.5. Eğimli bir düzlemdeki bir cisim için temel oranlar(Şekil 1.19). :

· sürtünme kuvveti: ;

· bileşke kuvvet: ;

· yuvarlanma kuvveti: ;

· hızlanma:

Pirinç. 1.19

1.3.6. Bir yay için Hooke yasası: yay uzatması X esneklik kuvveti ile orantılı veya dış güç:

Nerede k- yay sertliği.

1.3.7. Esnek bir yayın potansiyel enerjisi:

1.3.8. Baharın yaptığı iş:

1.3.9. Gerilim- ölçüm Iç kuvvetler etkisi altında deforme olabilen bir vücutta ortaya çıkan dış etkiler(Şekil 1.20):

çubuğun enine kesit alanı nerede, Dçapı, çubuğun ilk uzunluğu, çubuk uzunluğunun artışıdır.

Pirinç. 1.20	Pirinç. 1.21

1.3.10. Gerinim diyagramı - normal stres grafiği σ = F/S bağıl uzamada ε = Δ ben/ben vücudu gererken (Şek. 1.21).

1.3.11. Gencin modülüçubuk malzemesinin elastik özelliklerini karakterize eden değerdir:

1.3.12. Çubuk uzunluğu artışı voltajla orantılı:

1.3.13. Bağıl uzunlamasına gerilim (sıkıştırma):

1.3.14. Bağıl enine gerilim (sıkıştırma):

çubuğun ilk enine boyutu nerede.

1.3.15. Poisson oranı- çubuğun bağıl enine geriliminin bağıl uzunlamasına gerilime oranı:

1.3.16. Bir çubuk için Hooke yasası: çubuğun uzunluğunun göreceli artışı, gerilimle doğru orantılıdır ve Young modülü ile ters orantılıdır:

1.3.17. Toplu potansiyel enerji yoğunluğu:

1.3.18. göreli kaydırma ( resim1.22, 1.23 ):

mutlak kayma nerede.

Pirinç. 1.22	Şekil 1.23

1.3.19. Kayma modülüG- malzemenin özelliklerine bağlı olan ve (eğer bu kadar büyük elastik kuvvetler mümkün olsaydı) böyle bir teğet gerilime eşit olan bir değer.

1.3.20. Teğetsel elastik gerilme:

1.3.21. kesme için Hooke yasası:

1.3.22. Spesifik potansiyel enerji kesme gövdeleri:

1.4. Ataletsel olmayan referans çerçeveleri

Ataletsel olmayan referans çerçevesi atalet olmayan keyfi bir referans çerçevesidir. Eylemsiz sistemlere örnekler: sabit ivme ile düz bir çizgide hareket eden bir sistemin yanı sıra dönen bir sistem.

Eylemsizlik kuvvetleri, cisimlerin etkileşiminden değil, eylemsiz olmayan referans çerçevelerinin özelliklerinden kaynaklanır. Newton yasaları atalet kuvvetleri için geçerli değildir. Atalet kuvvetleri, bir referans çerçevesinden diğerine geçişe göre değişmez değildir.

Eylemsiz olmayan bir sistemde, eylemsizlik kuvvetlerini tanıtıyorsanız, Newton yasalarını da kullanabilirsiniz. Onlar hayalidir. Newton denklemlerini kullanmak için özel olarak tanıtıldılar.

1.4.1. Newton denklemi eylemsiz referans çerçevesi için

bir kütle cismin ivmesi nerede T eylemsiz sisteme göre; – atalet kuvveti, referans çerçevesinin özelliklerinden dolayı hayali bir kuvvettir.

1.4.2. merkezcil kuvvet- dönen bir cisme uygulanan ve yarıçap boyunca dönme merkezine yönlendirilen ikinci türden atalet kuvveti (Şekil 1.24):

,

merkezcil ivme nerede.

1.4.3. Merkezkaç kuvveti- bağlantıya uygulanan ve dönme merkezinden yarıçap boyunca yönlendirilen birinci tür atalet kuvveti (Şekil 1.24, 1.25):

,

merkezkaç ivmesi nerede.

Pirinç. 1.24	Pirinç. 1.25

1.4.4. Yerçekimi ivme bağımlılığı G bölgenin enleminden Şek. 1.25.

Yerçekimi, iki kuvvetin eklenmesinin sonucudur: ve; Böylece, G(ve dolayısıyla mg) enleme bağlıdır:

,

burada ω, Dünya'nın dönüşünün açısal hızıdır.

1.4.5. Coriolis kuvveti- dönme nedeniyle atalet olmayan bir referans çerçevesinde var olan atalet kuvvetlerinden biri ve dönme eksenine açılı bir yönde hareket ederken kendini gösteren atalet yasaları (Şekil 1.26, 1.27).

açısal dönme hızı nerede.

Pirinç. 1.26	Pirinç. 1.27

1.4.6. Newton denklemi ataletsel olmayan referans çerçeveleri için, tüm kuvvetleri hesaba katarak şu formu alır:

eylemsiz olmayan bir referans çerçevesinin öteleme hareketinden kaynaklanan eylemsizlik kuvveti nerede; Ve – referans çerçevesinin dönme hareketinden kaynaklanan iki atalet kuvveti; ataletsel olmayan referans çerçevesine göre cismin ivmesidir.

1.5. Enerji. İş. Güç.
Koruma yasaları

1.5.1. Enerji- evrensel ölçü çeşitli formlar her türlü maddenin hareketi ve etkileşimi.

1.5.2. Kinetik enerji yalnızca hareket hızıyla belirlenen sistemin durumunun işlevidir:

Bir cismin kinetik enerjisi, kütlenin çarpımının yarısına eşit skaler bir fiziksel niceliktir. M hızının karesi başına vücut.

1.5.3. Kinetik enerjideki değişim teoremi. Cisme uygulanan bileşke kuvvetlerin işi, cismin kinetik enerjisindeki değişime eşittir veya başka bir deyişle, cismin kinetik enerjisindeki değişim, cisme etki eden tüm kuvvetlerin yaptığı iş A'ya eşittir.

1.5.4. Kinetik enerji ve momentum arasındaki ilişki:

1.5.5. Zorla çalışma etkileşen cisimler arasındaki enerji alışverişi sürecinin nicel bir özelliğidir. Mekanikte çalışmak .

1.5.6. Sabit bir kuvvetin işi:

Bir cisim düz bir çizgide hareket ediyorsa ve ona sabit bir kuvvet etki ediyorsa F hareket yönü ile belirli bir α açısı yapan (Şekil 1.28), bu kuvvetin işi aşağıdaki formülle belirlenir:

,

Nerede F kuvvet modülüdür, ∆r kuvvet uygulama noktasının yer değiştirme modülüdür, kuvvet yönü ile yer değiştirme arasındaki açıdır.

Eğer< /2, то работа силы положительна. Если >/2 ise kuvvetin yaptığı iş negatiftir. = /2'de (kuvvet yer değiştirmeye dik olarak yönlendirilir), o zaman kuvvetin işi sıfırdır.

Pirinç. 1.28	Pirinç. 1.29

sabit kuvvet çalışması F eksen boyunca hareket ederken X uzaktan (Şekil 1.29) kuvvet izdüşümüne eşittir bu eksende yer değiştirme ile çarpılır:

.

Şek. 1.27 durumu gösterir A < 0, т.к. >/2 - geniş açı.

1.5.7. temel çalışma D A kuvvet F temel deplasmanda d R kuvvet ve yer değiştirmenin skaler ürününe eşit skaler fiziksel nicelik olarak adlandırılır:

1.5.8. Değişken kuvvet çalışması yörünge bölümünde 1 - 2 (Şek. 1.30):

Pirinç. 1.30

1.5.9. Anında Güç birim zamanda yapılan işe eşittir:

.

1.5.10. Ortalama güç bir süre için:

1.5.11. Potansiyel enerji belirli bir noktadaki vücut skaler bir fiziksel niceliktir, cismi bu noktadan başka bir yere hareket ettirirken potansiyel kuvvetin yaptığı işe eşit potansiyel enerji referansının sıfırı olarak alınır.

Potansiyel enerji keyfi bir sabite kadar belirlenir. Ya vücudun iki konumundaki potansiyel enerjilerdeki farkı ya da potansiyel enerjinin koordinatlara göre türevini içerdiğinden, bu fiziksel yasalara yansımaz.

Bu nedenle belirli bir konumdaki potansiyel enerji sıfır olarak kabul edilir ve cismin enerjisi bu konuma göre ölçülür (sıfır referans seviyesi).

1.5.12. Minimum potansiyel enerji ilkesi. Herhangi bir kapalı sistem, potansiyel enerjisinin minimum olduğu bir duruma geçme eğilimindedir.

1.5.13. Muhafazakar güçlerin işi potansiyel enerjideki değişime eşittir

.

1.5.14. Vektör dolaşım teoremi: Herhangi bir kuvvet vektörünün sirkülasyonu sıfır ise, bu durumda bu kuvvet korunumludur.

Muhafazakar güçlerin işi kapalı bir döngü boyunca L sıfırdır(Şekil 1.31):

Pirinç. 1.31

1.5.15. Yerçekimi etkileşiminin potansiyel enerjisi kitleler arasında M Ve M(Şekil 1.32):

1.5.16. Sıkıştırılmış bir yayın potansiyel enerjisi(Şekil 1.33):

Pirinç. 1.32	Pirinç. 1.33

1.5.17. Sistemin toplam mekanik enerjisi kinetik ve potansiyel enerjilerin toplamına eşittir:

E = E+ E P.

1.5.18. Vücudun potansiyel enerjisi yüksekte H yer üstünde

E n = mgh.

1.5.19. Potansiyel enerji ve kuvvet arasındaki ilişki:

Veya veya

1.5.20. Mekanik enerjinin korunumu yasası(kapalı bir sistem için): muhafazakar bir malzeme noktaları sisteminin toplam mekanik enerjisi sabit kalır:

1.5.21. Momentumun korunumu yasası kapalı bir vücut sistemi için:

1.5.22. Mekanik enerji ve momentumun korunumu yasası mutlak elastik merkezi darbe ile (Şek. 1.34):

Nerede M 1 ve M 2 - vücut kütleleri; ve cisimlerin çarpmadan önceki hızlarıdır.

Pirinç. 1.34	Pirinç. 1.35

1.5.23. Vücut hızları tamamen elastik bir darbeden sonra (Şek. 1.35):

.

1.5.24. Vücut hızı tamamen esnek olmayan bir merkezi darbeden sonra (Şekil 1.36):

1.5.25. Momentumun korunumu yasası roket hareket ederken (Şek. 1.37):

roketin kütlesi ve hızı nerede ve nerede; ve püskürtülen gazların kütlesi ve hızı.

Pirinç. 1.36	Pirinç. 1.37

1.5.26. Meshchersky denklemi roket için.

Sınıf 10

Laboratuvar #1

Serbest düşüş ivmesinin tanımı.

Teçhizat: iplik üzerinde bir top, kavramalı ve halkalı bir tripod, bir ölçüm bandı, bir saat.

İş emri

Matematiksel bir sarkaç modeli, uzun bir iplik üzerinde asılı duran küçük yarıçaplı bir metal toptur.

sarkaç uzunluğu süspansiyon noktasından topun merkezine olan mesafe ile belirlenir (formül 1'e göre)

Nerede - askı noktasından topun ipliğe bağlandığı yere kadar olan ipin uzunluğu; topun çapıdır. iplik uzunluğu bir cetvelle ölçülür, top çapı - Kaliper.

İp gergin bırakılarak top, ipin uzunluğuna göre çok küçük bir mesafe kadar denge konumundan uzaklaştırılır. Daha sonra top itilmeden serbest bırakılır ve aynı zamanda kronometre açılır. Süreyi belirleyinT , bu sırada sarkaç yaparN = 50 tam salınım. Deney diğer iki sarkaçla tekrarlanır. Elde edilen deneysel sonuçlar ( ) tabloya girilir.

ölçüm numarası

T , İle

T, s

gr, m/sn

Formül (2) ile

sarkacın salınım periyodunu ve formülden hesaplayın

(3) serbest düşen bir cismin ivmesini hesaplayınG .

(3)

Ölçüm sonuçları tabloya girilir.

Ölçüm sonuçlarından aritmetik ortalamayı hesaplayın ve ortalama mutlak hata .Ölçüm ve hesaplamaların nihai sonucu şu şekilde ifade edilir: .

Sınıf 10

Laboratuvar çalışması № 2

Yatay olarak fırlatılan bir cismin hareketini incelemek

Çalışmanın amacı: yatay olarak atılan bir cismin ilk hızını ölçmek, yatay olarak fırlatılan bir cismin uçuş menzilinin, hareket etmeye başladığı yüksekliğe bağımlılığını araştırmak.

Teçhizat: manşonlu ve kelepçeli tripod, kavisli oluk, metal top, bir yaprak kağıt, bir karbon kağıdı, bir çekül, bir mezura.

İş emri

Top, alt kısmı yatay olan kavisli bir kanaldan aşağı yuvarlanır. MesafeH oluğun alt kenarından tablaya kadar olan mesafe 40 cm olmalıdır Kelepçenin çeneleri oluğun üst ucuna yakın bir yerde olmalıdır. Oluğun altına, deneyler sırasında hareket etmemesi için bir kitapla bastırarak bir sayfa kağıt yerleştirin. Bu sayfada bir noktayı çekül ile işaretleyin.A oluğun alt ucu ile aynı dikeyde bulunur. İtmeden topu bırakın. Topun şuttan yuvarlanıp havada süzülürken yere düşeceği noktayı (yaklaşık olarak) not edin. İşaretli yere bir sayfa kağıt ve üzerine - "çalışan" tarafı aşağı gelecek şekilde bir karbon kağıdı yerleştirin. Deneyler sırasında hareket etmemeleri için bu sayfaları bir kitapla aşağı bastırın. mesafeyi ölçmek İşaretli noktadan noktayaA . Oluğu, oluğun alt kenarından masaya olan mesafe 10 cm olacak şekilde indirin, deneyi tekrarlayın.

Top, şuttan ayrıldıktan sonra, tepesi şuttan ayrıldığı noktada olan bir parabol boyunca hareket eder. Şekildeki gibi bir koordinat sistemi seçelim. İlk top yüksekliği ve uçuş menzili oranla ilgili Bu formüle göre ilk yükseklikte 4 kat azalma ile uçuş menzili 2 kat azalır. ölçtükten sonra Ve topun şuttan ayrıldığı andaki hızını bulabilirsiniz formüle göre