36821

ИЗУЧЕНИЕ РАВНОУСКОРЕННОГО ДВИЖЕНИЯ НА МАШИНЕ АТВУДА

Лабораторная работа

Физика

ОТЧЁТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 1 ИЗУЧЕНИЕ РАВНОУСКОРЕННОГО ДВИЖЕНИЯ НА МАШИНЕ АТВУДА. В первом случае используя формулу пути при равноускоренном движении h=1t2 2 получим 1=2h t2 1 где пройденный грузами путь h и время движения t измеряются непосредственно. При втором способе формулу для определения ускорения на этом участке движения h получим из рассмотрения изменения энергии системы Ek= Где v –линейная...

Русский

2013-09-23

101 KB

159 чел.

PAGE  4

Московский государственный университет

путей сообщения РФ (МИИТ)

Кафедра «Физика-2»

Институт, группа  ИУИТ, УИС-111            К работе допущен____________________

        (Дата, подпись преподавателя)

Студент Дмитриева Е. В.     Работа выполнена___________________

 (ФИО студента)      (Дата, подпись преподавателя)

Преподаватель  Пыканов И. В.   Отчёт принят_______________________          (Дата, подпись преподавателя)

ОТЧЁТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №   1                 

ИЗУЧЕНИЕ РАВНОУСКОРЕННОГО ДВИЖЕНИЯ

НА МАШИНЕ АТВУДА.

  1.  Цель работы:

      Определение ускорения грузов при равноускоренном движении.  

              2. Принципиальная схема установки (или её главных узлов):

      M0  m – масса перегрузка;

      М0 – масса блока;

      М – масса груза;

     h - путь, пройденный грузом до кольцевой

     платформы;

      Н – путь, пройденный грузом после снятия

      перегрузка, до полной остановки;

                                                   

         h

     

       м


Основные теоретические положения к данной работе
(основополагающие утверждения: формулы, схематические рисунки):

В данной работе ускорение грузов при равноускоренном движении до снятия перегрузка определяется двумя способами: по формуле, полученной из уравнения кинематики (а1, а также по формуле, полученной с использованием закона сохранения энергии (а2).

  В первом случае, используя формулу пути при равноускоренном движении h=a1t2\2, получим

a1=2h/t2 ,

(1)

где пройденный грузами путь h и время движения t измеряются непосредственно.

  При втором способе формулу для определения ускорения на этом участке движения h получим из рассмотрения изменения энергии системы

Ek=,

Где v –линейная скорость грузов в конце пути h;

w – угловая скорость вращения блока в этот момент времени;

I – момент инерции блока;

(2M+m)v2/2 – кинетическая энергия поступательного движения грузов;

Iw2/2 – кинетическая энергия вращательного движения блока.

В системе действует сила трения, при которой механическая энергия переходит во внутреннюю энергию. Количество энергии, перешедшей во внутреннюю, равно работе сил трения А1.

А1=F0h,

где F0 – коэффициент, имеющий размеренность силы.

.

(2)

F0 экспериментально определить трудно, исключим его, рассмотрев движение системы после снятия перегрузка до остановки. На этом участке движения (H), Eк=(2Mv2/2+Iw2/2);конечная – нулю. Следовательно, вся кинетическая энергия переходит во внутреннюю и равна работе сил трения:

A2=F0H,

Таким образом, при равнозамедленном движении на участке H для энергии можно записать соотношение

.

(3)

Исключая из уравнений(2) и (3) коэффициент F0 и учитывая связь угловой скорости движения точек поверхности блока с линейной v=wR, а также выражение для момента инерции блока I=(1/2)M0R2 (R – радиус блока и M0 – его масса),получим

.

Используя соотношение для равноускоренного движения v2=2a2h,получим формулу для определения ускорения на участке h:

.

(4)

4. Таблицы и графики

Данные полученные в результате измерений на машине Атвуда для расчета а1 и а2.

 опыта

h, м

t, с

H, м

а2, м2

а1, м/с2

1

0,1

1,83

0,46

0,059

0,06

 2

0,1

1,68

0,46

0,071

0,06

 3

0,1

2,00

0,4

0,05

0,06

4

0,1

2,18

0,43

0, 042

0,06

5

0,1

1,75

0,39

0,065

0,06

6

0,1

1,81

0,57

0,061

0,06

7

0,1

1,60

0,5

0,078

0,06

8

0,1

1,98

0,25

0,051

0,06

9

0,1

1,65

0,54

0,073

0,06

10

0,1

1,65

0,55

0,073

0,06

              5. Расчёт погрешностей измерений 

(указать метод расчёта погрешностей).

В данной лабораторной работе случайная погрешность в определении t заметно преобладает над погрешностью в показаниях секундомера. Ошибку измерения Δt величины t по методу Стьюдента для доверительной вероятности 0.95:  Δt=α*S,где

S =  , N – число опытов, α – коэффициент Стьюдента.

Ошибка измерений а1 рассчитана как ошибка косвенных измерений по формуле:

Δa1 =

Погрешность измерений Δа2 ускорения а2 рассчитана как средняя абсолютная погрешность по формуле:

Δа2 =

α = 4.3

tcp = 1,81 (с)

S = 0,059442783

Δt = 0,255603967 (c)

a1cp = 0,06084633 (м/с2)

Δa1 = 0,017156716 (м/с2)

a2cp = 0,062508509 (м/с2)

Δa2 = 0,009734808 (м/с2)

6. Окончательные результаты:

a1=a1cpΔa1=0,0608460,017157;

a2=a2cpΔa2=0,0625090,009735.

Подпись студента:


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

63593. Происхождение и историческое развитие государства 338.43 KB
  Широкое распространение эта теория получила в Средневековой Европе, в труде ученого-богослова Фомы Аквинского «О правлении властителей». По мнению представителей данной теории, государство возникло и существует в силу божественной воли, Бог –творец всего на Земле, в том числе и государства.
63595. УПРАВЛİННЯ ГРОШОВИМИ ПОТОКАМИ 410.43 KB
  Поняття грошового потоку Грошовий потік можна визначити як сукупність послідовно розподілених у часі подій які пов’язані із відособленим та логічно завершеним фактом зміни власника грошових коштів у зв’язку з виконанням договірних зобов’язань...
63597. АНТИЧНАЯ ФИЛОСОФИЯ 220.5 KB
  Своим характером и направленностью содержания особенно методом философствования она отличается от древних восточных философ ских систем и является собственно первой в истории попыткой рационального постижения окружающего мира.