Лабораторная работа для 9 класса "Исследование равноускоренного движения без начальной скорости"
опыты и эксперименты по физике (9 класс) на тему

Лабораторная работа № 1

Исследование равноускоренного движения без начальной скорости

Цель работы: определить ускорение движения шарика и его мгновенную скорость при скатывании по           наклонному желобу.

Оборудование: желоб длиной около 1 м, шарик диаметром 1-2 см, цилиндр, метроном (один на весь класс), лента измерительная, подставка.

Теоретические обоснования

Известно, что шарик скатывается по прямолинейному наклонному желобу равноускоренно.

В данной работе используется установка, похожая на рисунок справа.

При равноускоренном движении без начальной

скорости пройденное расстояние определяется по

формуле:   s =     (1)    отсюда  a =    (2)

Зная ускорение, можно определить мгновенную

скорость по формуле:    v = a · t    (3)

Если измерить промежуток времени t от начала

движения шарика до его удара о цилиндр и расстояние s,

пройденное им за это время, то по формуле (2) мы вычислим

ускорение шарика a, а по формуле (3) - его мгновенную скорость v.

Промежуток времени t измеряется с помощью метронома. Метроном настраивается на 120 ударов в минуту, значит, промежуток времени между двумя следующими друг за другом ударами равен 0,5 с. Удар метронома, одновременно с которым шарик начинает своё движение, считается нулевым.

В нижней половине желоба помещают цилиндр для торможения шарика. Положение цилиндра опытным путём подбирают так, чтобы удар шарика совпал с третьим или четвёртым от начала движения ударом метронома. Тогда время движения t можно вычислить по формуле   t = 0,5 · п, где п - число ударов метронома, не считая нулевого удара (или число промежутков времени по 0,5 с от начала движения шарика до его соударения с цилиндром).

Начальное положение шарика отмечается карандашом. Расстояние s, пройденное им до остановки. измеряют сантиметровой лентой.

Указания к работе

1. Соберите установку по рисунку справа, перечертите в тетрадь таблицу:

2. Возьмите шарик, положите его на верхний конец желоба и отпустите катиться вниз, одновременно начав отсчёт ударам метронома. Отсчитав 2 или 3 удара, пододвиньте металлический цилиндр навстречу шарику (или наоборот - отодвиньте) так, чтобы на следующий удар шарик ударился о цилиндр и остановился. Таким образом вы измерите расстояния катящегося шарика за 3 и 4 удара метронома.

3. Рассчитайте (НЕ В ТАБЛИЦЕ, НИЖЕ!!!) все остальные величины таблицы, приняв абсолютные погрешности  ∆s = 5 мм = 5 · 10 -3 м;  ∆t = 1 c;  ∆a = м/с2,   ∆ = a∆t + t∆a  м/с

4. Напишите вывод, в котором укажите: насколько у вас получились реальные измерения скорости и ускорения; оправдалась ли ваша гипотеза; насколько точен данный способ измерения ускорения и мгновенной скорости и насколько удобен и точен данный способ вычисления погрешности измерений.