№2 ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛА, БРОШЕННОГО ГОРИЗОНТАЛЬНО
учебно-методическое пособие по физике

№2 ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛА, БРОШЕННОГО ГОРИЗОНТАЛЬНО

Цель работы: Освоить способ определения начальной скорости тела, брошенного горизонтально, по высоте броска и дальности полёта.

Оборудование: Штатив с муфтой и лапкой, жёлоб дугообразный, шарик стальной, металлический цилиндр (калориметрическое тело), листы белой и копировальной бумаги, рулетка, скотч.

Необходимые сведения

Экспериментальная установка для проведения работы показана на рисунке. Объектом исследования является движение шарика, который скатывается с дугообразного жёлоба, закреплённого на некоторой высоте над столом.

Если шарик бросить горизонтально, его полёт можно рассматривать как два независимых движения: равномерное по горизонтали и равноускоренное по вертикали. Скорость равномерного движения v равна начальной скорости полёта v0. Время этих движений одинаково, причём по горизонтали , а по вертикали . Учитывая, что tг=tв и v=v0, можно получить формулу для определения начальной скорости шарика v0:

s - расстояние по горизонтали, которое пролетит шарик; Н высота, на которой произошёл от рыв шарика от жёлоба.

Подготовка к работе

1. Выведите формулу (1).

2. Укажите, какие величины подлежат прямым измерениям при выполнении опыта. С помощью каких приборов их можно измерить?

3. Запишите формулы для определения относительной и абсолютной погрешностей измерения начальной скорости шарика.

4. Укажите факторы, которые могут повлиять на точность результата. Предложите способы уменьшения их влияния.

5. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вычислений.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Закрепите, используя детали штатива, жёлоб так, чтобы его отогнутая часть располагалась строго горизонтально на высоте 25-30 см над столом.

2. Прикрепите скотчем к верхней части жёлоба цилиндр, который будет определять точку пуска шарика.

3. Нанесите на столе карандашом метку точно под нижним концом жёлоба, используя угольник (или самодельный отвес в виде гайки с привязанной нитью).

4. Измерьте высоту Н нижнего конца жёлоба с учётом погрешности измерения.

5. Проведите пробный пуск шарика, приложив его к нижнему основанию цилиндра, закрепленного на жёлобе, и отпустив без толчка.

6. Положите на место падения шарика на стол лист бумаги, накройте его копировальной бумагой и прикрепите к столу скотчем.

7. Проведите серию пусков шарика, прикладывая его каждый раз вплотную к цилиндру.

8. Измерьте по меткам на бумаге расстояние в, которое шарик пролетал над столом при каждом пуске.

9. Вычислите среднее значение