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 ( )

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 t_ср, с

Ускорение а, м/с²

Мгновенная скорость , 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.