Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Физика / Конспекты / Практическая работа по физике "Исследование движения тела под действием силы тяжести"
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ от 03.07.2016 все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 26 апреля.


Подать заявку на курс
  • Физика

Практическая работа по физике "Исследование движения тела под действием силы тяжести"

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ Исследование движения тела под действиес силы тяжести.doc

библиотека
материалов

Использование графиков и диаграмм для анализа движения

Практическая работа

«Исследование движения тела под действием силы тяжести»

Цели: 1. Исследовать движение тела, брошенного под углом к горизонту.

2. Подобрать начальные значения скорости и угла бросания так, чтобы брошенное

тело попало в цель с заданными координатами.

3. Проанализировать зависимость результатов экспериментов от шага промежутков

измерения времени Δt.

4. Построить графики движения тела для различных углов вылета и провести

анализ зависимости дальности полёта от угла вылета.

Среда обработки данных.

Компьютерный эксперимент по моделированию движения тела проводится в среде электронных таблиц Excel, результаты заносятся и сохраняются в документах программы Word.

Постановка задачи

На расстоянии 6 м от игрушечной пушки и на высоте 6 м от поверхности земли расположена цель имеющая форму шара радиусом 0,3 м. По цели производятся выстрелы снарядами радиусом 0,05 м.

Исследовать характер движения тела при начальной скорости снаряда 12 м/с и различных углах его вылета.

Подобрать угол вылета для снаряда со скоростью 12 м/с и попадания его в цель.

Подобрать другие начальные значения скорости и угла вылета снаряда для попадания его в цель.

Фhello_html_ef5c68c.gifизическая интерпретация задачи.

Дано: Снаряд попадёт в цель если расстояние между центрами цели и

υ0 = 12 м/с снаряда RRц + r сн

g = 9,81 м/с2 Промежуток времени между двумя последовательными измерениями

хц = 6 м Δt мы будем изменять сами и для начала примем равным 0,2 с.

уц = 6 м Движение тела вдоль оси ОХ – равномерное, со скоростью

Rц = 0,3 м Vox = Vocos α , а по оси ОY – с ускорением a = g и Voy = Vosin α ,

r сн = 0,05 м x = Voxt; y = Voyt – (gt2)/2;

Δhello_html_3695eb01.gift = 0,2 с . Sx = x - xц; Sy = y - yц; а расстояние до цели S =√ Sx2 + Sy2


hello_html_314e51c1.gif

Снаряд попадёт в цель если R = S







Компьютерная модель


hello_html_5bdae43.png


В среде электронной таблицы Excel на Листе 1 создадим таблицы:

1. Исходные данные – в диапазоне ячеек А4:D10

2. Таблица расчётов начальных скоростей – в диапазоне ячеек А12:D14

3. Таблица расчётов расстояния до цели - в диапазоне ячеек А15:F28

4. Таблица результатов «Зависимость высоты подъёма и дальности полёта от начальной скорости» -в диапазоне ячеек H3:N9

5. Таблица результатов «Зависимость высоты подъёма и дальности полёта от угла вылета» - в диапазоне ячеек H3:N9

6. График движения тела – в диапазоне ячеек G19:S45.

Заполним ячейки таблиц исходными данными формулами для расчётов:

Ячейка

Формула или данные

Физическая формула или величина

1

D4

9,81

g

2

D5

12

V0

3

D6

30 или 45 или 60 …..

α

4

D7

0,2

Δt

5

D8

6

xц

6

D9

6

yц

7

D10

0,35

R

8

D12

=$D$5*COS($D$6*ПИ( )/180)

Vox

9

D13

=$D$5*SIN($D$6*ПИ( )/180)

Voy


Заполним ячейки таблиц исходными данными формулами для расчётов:

Ячейка

Формула или данные

Физическая формула или величина

10

A16

0

t0 = 0

11

A17

=A16+$D$7

ti+1 =ti + Δt

12

B16

=$D$12*A16

x = Voxt;

13

C16

=$D$13*A16 - $D$4*A16*A16/2

y = Voyt – (gt2)/2;

14

D16

=B16 - $D$8

Sx = x - xц;

15

E16

=C16 - $D$9

Sy = y - yц;

16

F16

=КОРЕНЬ(D17*D17 + E17*E17)

S =√ Sx2 + Sy2





Столбцы А, В, С, D, E, F заполнить сверху вниз копируя введённые формулы


Исследование движения тела под действием силы тяжести


ТЕСТИРОВАНИЕ. Проведите тестовый расчёт компьютерной модели по данным,

приведенным в таблице.



ЭКСПЕРИМЕНТ 1. Построение графика движения снаряда и определение

максимальных высот подъёма и дальностей полёта для

угла вылета 35° и начальной скорости 15 м/с

  1. В таблицу исходных данных введите значение угла вылета 35° и начальную скорость 15 м/с.

  2. По столбцам В и С постройте график зависимости y = f(x). Для построения графика возьмите столько точек, сколько необходимо для получения первой отрицательной координаты у.

  3. Определите по графику, на какую максимальную высоту поднимется снаряд и по таблице найдите время подъёма.

  4. Определите по графику, на каком расстоянии от точки бросания снаряд упадёт на землю и по таблице найдите время полёта снаряда.

  5. В свободной области запишите результаты для данного угла вылета и данной начальной скорости.


ЭКСПЕРИМЕНТ 2. Изучение зависимости дальности полёта и максимальной

высоты подъёма снаряда от величины начальной скорости при

постоянном угле вылета

  1. В диапазоне ячеек H3:N9 постройте таблицу для внесения результатов.

  2. В таблицу исходных данных введите угол вылета 35° и начальную скорость снаряда 5 м/с. Получите график движения тела, скопируйте его и вставьте на Лист2. Измените нужным образом масштабы осей ОХ и ОУ, чтобы график занимал большую часть координатной системы ХОУ.

  3. Скопируйте график с Листа2 в буфер обмена и вставьте в документ программы Word – «Результаты экспериментов»

  4. Измените начальную скорость вылета снаряда на 10 м/с ( затем на15 м/с и 20 м/с) и повторите копирование и вставку графиков в файл «Результаты экспериментов».

  5. Введите данные в таблицу результатов. Проанализируйте зависимость дальности полёта и максимальной высоты подъёма снаряда от величины начальной скорости и сделайте вывод.





ЭКСПЕРИМЕНТ 3.

Изучение зависимости дальности полёта и максимальной

высоты подъёма снаряда от угла вылета при постоянной

начальной скорости

  1. В диапазоне ячеек H12:N17 постройте таблицу для внесения результатов.

  2. В таблицу исходных данных введите начальную скорость снаряда 12 м/с и угол вылета 30° . Получите график движения тела, скопируйте его и вставьте на Лист2. Измените нужным образом масштабы осей ОХ и ОУ, чтобы график занимал большую часть координатной системы ХОУ.

  3. Скопируйте график с Листа2 в буфер обмена и вставьте в документ программы Word – «Результаты экспериментов»

  4. Измените угол вылета снаряда на 45°( затем на60° и 80°) и повторите копирование и вставку графиков в файл «Результаты экспериментов».

  5. Введите данные в таблицу результатов. Проанализируйте зависимость дальности полёта и максимальной высоты подъёма снаряда от величины угла вылета и сделайте вывод.


ЭКСПЕРИМЕНТ 4.

Подбор исходных значений угла вылета и начальной скорости

снаряда для попадания его в цель.

  1. Для начальной скорости снаряда 12 м/с подберите такое значение угла вылета, чтобы снаряд попал в цель.

  2. Для этого изменяя угол вылета снаряда добейтесь чтобы траектория полёта проходила рядом с точкой (6; 6)

  3. Измените начальную скорость снаряда и подберите нужный угол вылета, для попадания в цель.

  4. Результаты запишите в свободных ячейках таблицы Excel.

  5. Измените координаты цели и подберите значения начальной скорости и угла

бросания для нового положения цели.

hello_html_m674441f.gif

V0 =12 м/с α = 65°



Результаты эксперимента 3

Изучение зависимости дальности полёта и максимальной

высоты подъёма снаряда от угла вылета при постоянной

начальной скорости

hello_html_m2acc5cda.gif

V0 =12 м/с α = 30°


hello_html_m778fec63.gif

V0 =12 м/с α = 45°





hello_html_a510543.gif

V0 =12 м/с α = 60°



hello_html_m63d9f2a8.gifV0 =12 м/с α = 80°



Автор
Дата добавления 02.12.2015
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров709
Номер материала ДВ-220792
Получить свидетельство о публикации

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ


Идёт приём заявок на международный конкурс по математике "Весенний марафон" для учеников 1-11 классов и дошкольников

Уникальность конкурса в преимуществах для учителей и учеников:

1. Задания подходят для учеников с любым уровнем знаний;
2. Бесплатные наградные документы для учителей;
3. Невероятно низкий орг.взнос - всего 38 рублей;
4. Публикация рейтинга классов по итогам конкурса;
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://urokimatematiki.ru

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх