Лабораторная работа №1
Тема: исследование равноускоренного движения без начальной скорости.
Цель работы: определить ускорение движения шарика и его мгновенную скорость перед ударом о цилиндр (на модели).
Оборудование и программное обеспечение: компьютер с установленной программой «Живая физика», файл с моделью экспериментальной установки.
Теоретическое обоснование
Шарик по желобу скатывается равноускоренно.
При равноускоренном движении без начальной скорости модуль перемещения определяется по формуле
,
отсюда
.
Если известно ускорение, то мгновенную скорость можно определить по формуле
Как видно из предпоследней и последней формулы, ускорение и мгновенную скорость можно вычислить, зная промежуток времени t от начала движения шарика до его удара о цилиндр и модуль перемещения, совершённого им за это время.
Примечание
В программе «Живая физика» промежуток времени t можно определить с помощью измерителя времени.
Для определения модуля перемещения нужно узнать координаты начала и конца перемещения с помощью измерителя положения, и затем рассчитать проекции перемещения на оси координат по формулам
,
.
После того, как проекции перемещения стали известными, модуль перемещения вычисляется по теореме Пифагора.
Указания к работе
Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов измерений и вычислений.
ускорение
мгновенная скорость
Откройте модель в программе «Живая физика».
Проведите эксперимент, измерьте промежуток времени t и координаты начала и конца перемещения Результаты измерений занесите в таблицу.
Изобразите в системе координат вектор перемещения и его проекции на оси координат.
Вычислите проекции перемещения шарика, модуль его перемещения (формулу для нахождения модуля перемещения запишите самостоятельно), ускорение и мгновенную скорость перед ударом о цилиндр. Результаты вычислений занесите в таблицу.
