ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ → номер 1
Цель работы: вычислить ускорение, с которым скатывается шарик по наклонному желобу. Для этого измеряют длину перемещения s шарика за известное время t. Так как при равноускоренном движении без начальной скорости
То, измерив s и t, можно найти ускорение шарика. Оно равно:
Никакие измерения не делаются абсолютно точно. Они всегда производятся с некоторой погрешностью, связанной с несовершенством средств измерения и другими причинами. Но и при наличии погрешностей имеется несколько способов проведения достоверных измерений. Наиболее простой из них — вычисление среднего арифметического из результатов нескольких независимых измерений одной и той же величины, если условия опыта не изменяются. Это и предлагается сделать в работе.
Средства измерения: 1) измерительная лента; 2) метроном.
Материалы: 1) желоб; 2) шарик; 3) штатив с муфтами и лапкой; 4) металлический цилиндр.
Порядок выполнения работы
1. Укрепите желоб с помощью штатива в наклонном положении под небольшим углом к горизонту (рис. 175). У нижнего конца желоба положите в него металлический цилиндр.
2. Пустив шарик (одновременно с ударом метронома) с верхнего конца желоба, подсчитайте число ударов метронома до столкновения шарика с цилиндром. Опыт удобно проводить при 120 ударах метронома в минуту.
3. Меняя угол наклона желоба к горизонту и производя небольшие передвижения металлического цилиндра, добивайтесь того, чтобы между моментом пуска шарика и моментом его столкновения с цилиндром было 4 удара метронома (3 промежутка между ударами).
4. Вычислите время движения шарика.
5. С помощью измерительной ленты определите длину перемещения s шарика. Не меняя наклона желоба (условия опыта должны оставаться неизменными), повторите опыт пять раз, добиваясь снова совпадения четвертого удара метронома с ударом шарика о металлический цилиндр (цилиндр для этого можно немного передвигать).
6. По формуле
Найдите среднее значение модуля перемещения, а затем рассчитайте среднее значение модуля ускорения:
7. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:
Номер опыта
S, м
Sср, м
Число
Ударов
Метро
Нома
T, с
Aср, м/с2
При прямолинейном равноускоренном движении без начальной скорости
Где S — путь, пройденный телом, t — время прохождения пути. Средства измерения: измерительная лента (линейка), метроном (секундомер).
Лабораторная установка и порядок выполнения работы подробно описаны в учебнике.
№ опыта
T, с
S, м
1
6
0,5
0,028
2
5,5
0,5
0,033
3
5
0,49
0,039
4
5,5
0,49
0,032
5
6,5
0,51
0,024
Среднее значение
5,7
0,5
0,031
Вычисления:
Вычисление погрешностей
Точность приборов: Измерительная лента:
Секундомер:
Вычислим абсолютные погрешности:
Вычислим относительную погрешность:
Абсолютная погрешность косвенного измерения:
Найденное в результате работы ускорение можно записать так:
Но при данной абсолютной погрешности последняя цифра в значении аср значения не имеет, поэтому запишем так:
