Лабораторная работа "Исследование равноускоренного движения без начальной скорости"

Лабораторная работа № 1.

Исследование равноускоренного движения без начальной скорости.

Цель работы: определить ускорение каретки и её мгновенную скорость в заданной точке траектории.

Оборудование: направляющая рейка, каретка, секундомер с двумя датчиками, штатив.

Теоретическое обоснование:

        Известно, что каретка скатывается по наклонной рейке равноускоренно.

       При равноускоренном движении без начальной скорости пройденное расстояние определяется по формуле s =  (1), отсюда a =  (2).

      Зная ускорение, можно определить мгновенную скорость по формуле:  = a ∙ t (3)

     Если измерить время движения каретки(t)  и расстояние(s) , пройденное кареткой за это время, то по формуле (2) мы вычислим ускорение каретки(a), а по формуле (3) – его мгновенную скорость (𝓋 )

Указания к работе:

1.Соберите установку по рисунку. Направляющую рейку прибора устанавливают наклонно с помощью штатива. Верхний край рейки должен располагаться на высоте 18 – 19 см от поверхности стола. Под нижний край рейки подкладывают пластиковый коврик. Удерживают каретку на направляющей рейке в крайнем верхнем положении так, чтобы её выступ с магнитом был обращён в сторону датчиков, вблизи её магнита размещают первый датчик. Он должен быть установлен так, чтобы секундомер запускался, как только каретка начнёт двигаться. Второй датчик устанавливают на расстоянии около 30 – 40 см от первого.

2. Измерьте расстояние между датчиками S.

3. Произведите 5 пусков каретки, всякий раз записывая показания секундомера(t).

4. Вычислите среднее значение времени движения каретки между датчиками (t_ср) по формуле:

t_ср =

5. Подставляя в формулы (2) и (3) определите ускорение и мгновенную скорость каретки, которую она имела в точке траектории, где установлен второй датчик.

6. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:

Расстояние  s, м

Время движения t, с

Среднее время движения  tср, с

Ускорение  а, м/с2

Мгновенная скорость 𝓋, м/с

7. Вывод.

8. Дополнительное задание: записать уравнение проекции скорости от времени и построить график. Найти перемещение тела и его конечную скорость за 10 секунд.