70766

Изучение законов равномерного движения

Лабораторная работа

Физика

В классической механики движение тела материальной точки однозначно описывается заданием радиуса-вектора проведенный из некоторой точки О принятой за начало. Производная радиуса-вектора по времени есть по определению скорость тела: Быстрота изменения вектора скорости которая...

Русский

2014-10-26

122 KB

5 чел.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ

БЕЛАРУСЬ

Гомельский государственный технический университет

имени П.О.Сухого

Кафедра физики

Лабораторная работа № 1-2

Выполнил студент гр. Э-13                                                                  Колесников П.М.

Принял преподаватель

Проневич О.И.

г. Гомель, 2001

Лабораторная работа № 1-2

Тема:                  Изучение законов равномерного движения.

Цель работы: проверить кинематические уравнения равнопеременного движения и законы сохранения механической энергии.

Приборы и материалы: прибор для измерения ускорения свободного  падения.

Теоретическая часть

  1.     Кинематика описывает конкретные механические движения не интересуясь их причинами и вопросами осуществляемости таких движений на практике.

  В классической механики движение тела (материальной точки) однозначно описывается заданием радиуса-вектора  проведенный из некоторой точки О принятой за начало.

  Конец вектора  описывает в пространстве некоторую линию называется траекторией.  Путь это длина траектории.

  Производная радиуса-вектора  по времени есть по определению скорость тела :

  Быстрота изменения вектора скорости которая определяется производной вектора скорости   по времени, называется ускорением тела:

Перемещение равно разности векторов  

  1.  Кинематические уравнения движения тела:

  1.  Если работа, совершаемая при перемещении точки 1 в точку 2 под действием силы   не зависит от формы пути, а зависит только от начального и конечного положения тела, то сила называется консервативной.  

  Область пространства, в каждой точке которой на тело действует консервативная сила , называется потенциальным полем (консервативным полем).

4.     В консервативном статическом (независящем от времени) поле вводится понятие потенциальной энергии – как работы, которую нужно совершить против действия силы  , чтобы переместить тело из некоторой произвольно фиксированной точки в интересующую нас точку поля  .

 или  

Работа равна изменению потенциальной энергии:

  1.  Выражение  представляет собой кинетическую энергию тела.  - эта энергия связана с движением тела и равна работе, которую нужно затратить для того, чтобы перевести тело массой   из состояние покоя в состояние движения со скоростью  ().

  1.  - закон сохранения механической энергии.

Закон справедлив только для замкнутых систем, т. е. система тел  взаимодействующих между собой и не взаимодействующих с телами не входящими в данную систему.

7. Потенциальная энергия  равна:       или    из этого следует, что компоненты консервативной силы  могут быть найдены дифференцированием потенциальной энергии  , т.е.

,    ,     или   

Ход работы.

  1.  Расстояние между верхним и средним кронштейном равно:

Расстояние между средним и нижним кронштейном равно:

Масса груза равна:  

  1.  При массе дополнительного груза   делаем измерения и заносим их в таблицу:

t,с

tср

h,м

S,м

M,кг

M,кг

g1,м/с2

1

0,513

2

0,507

0,504

0,14

0,3

0,0217

0,06

8,263

3

0,492

3. При массе дополнительного груза   делаем измерения и заносим их в таблицу:

 

t,с

tср

h,м

S,м

M,кг

M,кг

g2,м/с2

1

0,962

 

 

 

2

0,803

0,862

0,14

0,3

0,0082

0,06

6,768

3

0,82

 

 

 

 

 

 

4. При массе дополнительного груза   делаем измерения и заносим их в таблицу:

 

t,с

tср

h,м

S,м

m,кг

M,кг

g3,м/с2

1

0,951

 

 

 

2

0,883

0,9237

0,14

0,3

0,007

0,06

6,835

3

0,937

 

 

 

 

 

 

  1.  Вычисляем среднее значение ускорения:

(м/с2).

  1.  Вычисляем погрешность:   ;

  1.  Результат: ( м/с2).
  2.  Находим скорость груза:

(м/с).

  1.  Находим значение механической энергии и  :

(дж).

(дж).

Вывод:  В замкнутой системе энергия до взаимодействия равна энергии после взаимодействия.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

20766. Анализ влияния режима автоматической дуговой сварки под флюсом на форму и размеры шва 179.25 KB
  Сущность процесса дуговой сварки под флюсом Сварка под флюсом выполняется электрической дугой горящей под толстым 3050 мм слоем гранулированного плавленного или керамического сварочного флюса. При автоматической сварке электродная проволока со скоростью равной скорости ее плавления подается в зону сварки осуществляется подача флюса в требуемом количестве и перемещение трактора вдоль кромок свариваемых заготовок с требуемой скоростью сварки рис. Схемы процесса сварки а и электрической дуги б под флюсом При горении дуги 3 рис.
20767. Определение остаточных деформаций при дуговой сварке 85.43 KB
  Для выполнения работы необходимы стальная пластинка размерами 135x22x5 мм марки СтЗ штангенциркуль два индикатора часового типа с приспособлениями для измерения длины и пригиба пластины электроды сварочный пост дуговой сварки с вольтметром и амперметром для регистрации сварочного тока весы с разновесами 0200 г секундомер. Для момента конца сварки заменяем действительное почти экспоненциальное распределение температуры по ширине образца рис. Часть I шириной b находится в состоянии повышенной пластичности часть II шириной h в течение...
20768. Расчет режима и осуществление контактной стыковой и точечной сварки низкоуглеродистой стали 249.61 KB
  Расчет режима и осуществление контактной стыковой и точечной сварки низкоуглеродистой стали Цель работы: ознакомиться с сущностью процесса контактной сварки устройством и работой машин для контактной стыковой и точечной сварки выбором режима и технологией процесса сварки низкоуглеродистой стали. Машина для стыковой сварки МС802; машины для точечной сварки стационарная МТ601 и подвесная R6421T; заготовки из углеродистой стали СтЗ стержни ø15x100; пластины 20x150x2. Сущность процесса и особенности стыковой и точечной контактной сварки При...
20769. Изучение процесса газокислородной сварки и резки 146.72 KB
  Сущность процесса газовой сварки и резки строения газосварочного пламени. Схемы процесса газовой сварки а и ацетиленокислородного пламени б Сварку выполняют нормальным ацетиленокислородным пламенем имеющим наиболее высокую температуру до 3150 С. В некоторых случаях для сварки а особенно для резки используют другие горючие газы дающие при горении смеси с кислородом иную температуру пламени: водород 24002600 С пропанобугановая смесь 24002500 С метан 21002200 С природный газ 2000 2300 С.
20770. Контроль качества сварных соединений 137.64 KB
  К дефектам формы и размеров шва рис.38 относятся неравномерность ширины и высоты усиления шва неполномерность шва бугристость седловины и т. Недостаточное сечение шва снижает его прочность а при чрезмерно большом увеличиваются внутренние напряжения и деформации. Дефекты формы и размеров шва: а неполиомериость шва; б неравномерность ширины стыкового шва; в неравномерность катета углового шва по длине Рис.
20771. Устройство токарно-винторезного станка, выполняемые на нем работы, принадлежности и инструменты 225.74 KB
  Рис. Токарновинторезный станок Основные узлы и движения станка 16К20 В передней бабке 1 рис. Краткая техническая характеристика станка Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки над станиной мм 400 Наибольший диаметр заготовки обрабатываемой над нижней кареткой суппорта мм 220 Наибольший диаметр обрабатываемого прутка мм 53 Наибольшая длина обрабатываемой заготовки мм 71010001400 Частота вращения шпинделя мин1 1251600 Число частот вращения шпинделя 22 Подача мм об: продольная 00528 поперечная 002514 Нарезаемые резьбы:...
20772. Кинематика токарно-винторезного станка 16К20 126.96 KB
  В станках применяются передачи вращательного движения ременные цепные зубчатые червячные и др. и преобразующие вращательное движение в поступательное реечные винтовые и ДР Основным кинематическим параметром передачи вращательного движения является передаточное отношение которое показывает во сколько раз больше меньше частота вращения одного вала по сравнение с другим. Общее передаточное отношение кинематической пени вращательного движения определяется произведением передаточных отношений отдельных передач входящих в данную цепь...
20773. Настройка токарно-винторезного станка для нарезания резьб 69.18 KB
  При массовом производстве резьбы изготавливают резьбонарезными головками резьбовыми фрезами на катками плашками и метчиками. Резьбы бывают однозаходные и многозаходные. По профилю резьбы различают треугольные прямоугольные ленточные упорные полукруглые и трапеции дальные; по виду метрические дюймовые модульные и питче вые. Шаг резьбы Р это расстояние между двумя одноименными точками винтовой линии измеренное по образующей цилиндра.
20774. Устройство, кинематика широкоуниверсального горизонтально-фрезерного станка и работы, выполняемые на нем 160.62 KB
  1600 Подача мм мин продольная и поперечная 25. Прямолинейные движения заготовки в трех направлениях служат для подачи углубления или первоначальной установки детали. В консоли размещена коробка подач.3 включает кинематические цепи главного движения подач и ускоренных перемещений стола.