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

22640. Міжмолекулярна взаємодія та її прояви 49.5 KB
  Міжмолекулярна взаємодія та її прояви. Міжмолекулярна взаємодія це взаємодія електричнонейтральних молекул або атомів. Взаємодія молекул визначається потенціалом взаємодії для сферично симетричних молекул. На великих відстанях визначальною є слабка взаємодія.
22641. Р-ня стану реальних газів 97 KB
  Рня ВандерВаальса де а константа взаємодії b поправка на обєм. Для реальних газів застосовується наближення : Газ досить розріджений використовуємо тільки парну взаємодію; Молекули рухаються згідно з законом класичної механіки; Зіткнення між молекулами пружне; Сили взаємодії центральні діють між центрами молекул тому використовуємо сферично симетричний потенціал. радіуса взаємодії де одна молекула відчуває іншу. область взаємодії.
22642. Явища переносу в газах, рідинах і твердих тілах 44.5 KB
  Явища переносу в газах рідинах і твердих тілах Якщо виникає grad якоїсь величини G енергія імпульс конц. заряд то виникає потік JG направлений на зменшення цього grad. Оскільки температура газу вирівнюється повільно теплопровідність газу мала gradT  0. Дифузія вирівнювання концентрації домішки переміщення молекул домішки в напрямку меншої концентрації відбувається перенесенням маси домішаного газу  = const gradn = const.
22643. Фазові переходи першого і другого роду 51.5 KB
  Фазові переходи першого і другого роду. Фазовий перехід першого роду фазовий перехід при якому питомий обєм та питома ентропія змінюється стрибкоподібно. Отже коли стрибком змінюється перші похідні функцій фазові переходи першого роду а якщо залишаються неперервними а другі похідні змінюються стрибком то такі фазові переходи називаються переходами другого роду. Звідси випливає що фазовий перехід другого роду супроводжується стрибком наступних величин : питомої теплоємності ; ізобаричного коефіцієнту теплового розширення ;...
22644. Рівняння Максвелла як узагальнення експериментальних фактів 77 KB
  при наявності і руху зарядів і змінного електричного поля. Струм провідності 0 повязаний з рухом зарядів а струм зміщення із зміною напруженості електричного поля. Вивчення магнітного поля магнітів та струмів показало що силові лінії магн. поля: ; потік вектора напруженості ел.
22645. Магнітні властивості речовини. Пара-, діа- , феромагнетики 304 KB
  Якщо намагнічування припиняється і при забиранні заліза від магніту то воно називається тимчасовим намагніченням. Ця величина називається вектором намагнічення . Якщо довести намагнічення до насичення точка 1 на мал. 2 і потім зменшувати напруженість магнітного поля то намагнічення випливає не первісної кривої 01 а змінюється відповідно до кривої 1 2.
22646. Поширення електромагнітної хвиль в металевих середовищах. Скін ефект 94.5 KB
  Тоді в 1 покладемо : розвязок 5 шукаємо у вигляді: 6 звідки підставивши 6 в 5 отримаємо: звідси дисперсійне рня: 8 де n показаник заломлення показник затухання. Розглянемо квазістаціонарний випадок тобто коли і тоді для провідника маємо наступні рівняння Максвела: звідси: 12 Застосувавши до 2го з системи рівнянь 12 оператор rot маємо : де оператор Лапласа. для монохроматичних коливань тоді 13 . Шукаємо розвязок у вигляді: тоді отримаємо: 14 тобто комплексне тоді з 14 ...
22647. Електропровідність газів, рідин і твердих тіл 51 KB
  Електропровідність газів рідин і твердих тіл. Провідність визначається наявністю рухомих зарядів. Відрізняють електронну провідність в тв. тілі вакуумі і йонну провідність рідини гази.
22648. Предмет, структура і функції етики як науки 90 KB
  Поняття «етика» походить з давньогрецького «ethos», що спочатку позначало спільне місце мешкання. У епоху давньогрецької архаїки це слово набуло значення звичаю, характеру, темпераменту, образу думок. Рання грецька філософія надала поняттю «етика» термінологічний сенс, позначивши ним «природу», «натуру», «сталий характер»