Лабораторная работа №4. «Исследование равноускоренного

Лабораторная работа №4.
«Исследование равноускоренного движения без начальной скорости».
Цель работы: изучение равноускоренного движения тела по наклонной плоскости без
начальной скорости.
Задачи работы:

определить ускорение, с которым движется тело по наклонной плоскости без
начальной скорости;

оценить погрешность измерений методом среднего арифметического;

исследовать графическую зависимость пройденного пути от времени при
прямолинейном равноускоренном движении без начальной скорости.
Оборудование: лабораторный набор «Механика L-micro».
Ход работы (вариант 1):
1. Собрать экспериментальную установку для исследования равноускоренного
движения тела по наклонной плоскости без начальной скорости по фотографии 1,
где: каретка (тело) – 1, направляющая – 2, электронный секундомер – 3,
герконовые датчики, регистрирующие время движения каретки по направляющей –
4, 5. При сборке установки датчик 4 расположить таким образом, чтобы он начинал
отсчёт времени, когда каретка придёт в движение практически без начальной
скорости. В момент прохождения каретки мимо датчика 5, секундомер
выключается и на дисплее указывается время прохождения каретки по
направляющей, расстояние отсчитывается с учётом положений датчиков и шкалы.
фото 1
2. Записать формулу пути прямолинейного равноускоренного движения.
3. Записать формулу пути прямолинейного равноускоренного движения с учётом
того, что начальная скорость тела равна нулю.
4. Выразить из неё ускорение.
5. Подготовить в тетрадь таблицу измерений и вычислений.
6. Изменяя положение датчика 5, измерения и вычисления, полученные в ходе 10
экспериментов, записать в таблицу:
№
опыта
Путь
Время
Ускорение
S
м
t
с
a
м/с2
Абсолютная
погрешность
a
м/с2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Среднее
Абсолютная погрешность ai  a ср  ai
Относительная погрешность
Ускорение
Нижняя граница
Верхняя граница
=
a ср
a ср
 100% 
а= a ср  a ср  м/с2 = (
НГ(а)= a ср  a ср  м/с2 =
ВГ(а)= a ср  aср  м/с2 =

)м/с2
м/с2
м/с2
7. Изобразить интервал истинных значений ускорения на числовой оси.
8. Построить графическую зависимость S=f(t) в Microsoft Excel, используя мастер
диаграмм с добавлением линии тренда и указанием уравнения кривой.
9. Сравнивая полученное уравнение графической зависимости пройденного пути от
времени при прямолинейном равноускоренном движении без начальной скорости с
a  t2
уравнением S 
, рассчитать ускорение.
2
10. Сформулировать общий вывод по лабораторной работе.
Ход работы (вариант 2):
1. Собрать экспериментальную установку для исследования равноускоренного
движения тела по наклонной плоскости без начальной скорости по фотографии 1,
где: каретка (тело) – 1, направляющая – 2, электронный секундомер – 3,
герконовые датчики, регистрирующие время движения каретки по направляющей –
4, 5. При сборке установки датчик 4 расположить таким образом, чтобы он начинал
отсчёт времени, когда каретка придёт в движение практически без начальной
скорости. В момент прохождения каретки мимо датчика 5, секундомер
выключается и на дисплее указывается время прохождения каретки по
направляющей, расстояние отсчитывается с учётом положений датчиков и шкалы.
фото 1
2. Подготовить в тетрадь таблицу измерений и вычислений.
3. Изменяя положение датчика 5, измерения и вычисления, полученные в ходе 10
экспериментов, записать в таблицу:
Графическая обработка экспериментальных данных
№ опыта
Время
t
с
Путь
S
м
t2
2
с2
Путь
S
м
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
4. Построить графическую зависимость S=f(0,5t2) в Microsoft Excel, используя мастер
диаграмм с добавлением линии тренда: линейная.
5. Применить методику графической обработки экспериментальных данных для
определения ускорения тела, движущегося по наклонной плоскости без начальной
скорости.
6. Сформулировать общий вывод по лабораторной работе.