Лабораторная работа № 1 Исследование равноускоренного движения без начальной скорости (модели для программы Живая физика и раздаточный материал)

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

1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов измерений и вычислений.

   ускорение

   
   
   

   мгновенная скорость

   
   
   

   
   
   

   
   
   

   
   
   

   
   
   

   
   
   

   
   
   

   
   
   

   
   
   

   
   
   

   
   
   

   
   
   

   
   
   

   
   
   

   
   
   

   
   
   

   
   
   

2. Откройте модель в программе «Живая физика».

3. Проведите эксперимент, измерьте промежуток времени t и координаты начала и конца перемещения Результаты измерений занесите в таблицу.

4. Изобразите в системе координат вектор перемещения и его проекции на оси координат.

5. 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.