Бланк_1. Бланк выполнения лабораторной работы 1 Движение под действием постоянной силы Цель работы
 Скачать 179.94 Kb.
|
|
Бланк выполнения лабораторной работы № 1 «Движение под действием постоянной силы» Цель работы: Исследование движения тела под действием постоянной силы. Экспериментальное определение свойств сил трения покоя и движения. Определение массы тела. 2. Краткая теория. Динамика – часть механики, изучающая связь характеристик движения тела с характеристиками причин, которые его вызвали. Динамические характеристики – это такие характеристики движения, быстрота изменения которых (производная по времени) равна определенной характеристике внешнего воздействия. Масса m есть количественная характеристика инертности тела. Инертность есть свойство тела противиться попыткам изменить его состояние движения. Сила трения скольжения возникает при соприкосновении двух поверхностей тел и наличии движения одной поверхности относительно другой. Свойства силы трения 1)направлено против скорости 2)не зависит от величины скорости 3)пропорциональна величине силы N, прижимающей по нормали одно тело к поверхности другого. Сила трения покоя возникает при соприкосновении поверхностей двух неподвижных тел и наличии составляющей силы, приложенной к одному из тел, направленной вдоль поверхностей и стремящейся вызвать движение (СВД) данного тела вдоль поверхности другого.  Таблица 2 Результаты измерений для  =2 кг
График зависимости силы трения от внешней силы для коэффициента трения   Вывод: При равномерном увеличении внешней силы от 1 до 10 Н с шагом в 1 Н получаем линейное возрастание модуля силы трения при значениях этой силы от – 1 до – 2. Далее сила трения не меняется, так как -2 Н – это максимальное абсолютное значение силы трения при данных условиях. График зависимости силы трения от внешней силы для коэффициента трения   Вывод: При равномерном увеличении внешней силы от 1 до 10 Н с шагом в 1 Н получаем линейное возрастание модуля силы трения при значениях этой силы от – 1 до – 3,9 . Далее сила трения не меняется, так как 3,9 Н – это максимальное абсолютное значение силы трения при данных условиях. График зависимости силы трения от внешней силы для коэффициента трения   Вывод: При равномерном увеличении внешней силы от 1 до 10 Н с шагом в 1 Н получаем линейное возрастание модуля силы трения при значениях этой силы от – 1 до – 5,9 . Далее сила трения не меняется, так как 5,9 Н – это максимальное абсолютное значение силы трения при данных условиях. График зависимости ускорения тела от внешней силы для коэффициента трения : По графику определим значение массы m1 по формуле  = 9/4 График зависимости ускорения тела от внешней силы для коэффициента трения : По графику определим значение массы m2 по формуле =7/3 График зависимости ускорения тела от внешней силы для коэффициента трения : По графику определим значение массы m3 по формуле =5/2,1 Среднее значение массы  Ошибка среднего значения m:  Вывод: В ходе работы было исследовано движение тела под действием постоянной силы. Экспериментальным путем были определены свойства сил трения покоя и движения. По полученным, в ходе работы, данным была определена масса тела  . Исходная масса тела, в соответствии с заданием, составила 2,31 кг. Из результатов работы следует, что масса тела, полученная в ходе расчетов практически равна заданной, отклонение в пределах абсолютной ошибки.Вопросы и задания для самоконтроля 1.Что изучает динамика? Дина́мика — раздел механики, в котором изучаются причины изменения механического движения, тогда как способы описать движение изучает кинематика. В классической механике этими причинами являются силы. Динамика оперирует также такими понятиями, как масса, импульс, момент импульса, энергия. 2. Дайте определение динамической характеристики движения? Динамическими характеристиками движения называют физические величины, характеризующие движение материальной точки и зависящие от ее массы. Они включают в свое определение массу материальной точки и ее скорость. 3. Что такое динамическое уравнение? Динамическим уравнением называется уравнение, связывающее динамическую характеристику движения с соответствующей характеристикой внешнего воздействия. 4. Что такое масса? Ма́сса — скалярная физическая величина, определяющая инерционные и гравитационные свойства тел в ситуациях, когда их скорость намного меньше скорости света. 5. Что такое инертность? Инертность - это свойство тел по разному изменять свою скорость при действии на него одной и той же силы. 6. Дайте определение импульса? Импульс тела (количество движения) — это векторная (имеющая направление) физическая величина, численно равная произведению массы тела на его скорость. Векторы скорости и импульса всегда сонаправлены. 7. Сформулируйте свойства аддитивности импульса? Аддитивность свойство величины, определённой на некотором классе математических или физических объектов, состоящее в том, что значение величины, соответствующее целому объекту, равно сумме значений величин, соответствующих его частям при любом разбиении объекта на части. 8. Напишите динамическое уравнение для импульса? Динамическое уравнение для импульса  9.Что такое сила? Физическая векторная величина, являющаяся мерой воздействия на данное тело со стороны других тел или полей. Приложение силы обусловливает изменение скорости тела или появление деформаций и механических напряжений. 10.Сформулируйте принцип суперпозиции сил. Если на тело действует несколько сил, то результирующее воздействие определяется силой, которая равна сумме всех действующих сил. 11 Что такое взаимодействие? Взаимодействие это одновременное действие двух тел друг на друга. 12.Сформулируйте третий закон Ньютона. Силы взаимодействия двух материальных точек равны по величине, противоположно направлены, и действуют вдоль прямой, соединяющей эти материальные точки[ 13. Сформулировать условия, при которых ускорения прямо пропорционально силе 1) Рассматриваемая сила прямо пропорциональна (или просто является) равнодействующей внешних сил 2) система отсчета инерциальная 3) масса рассматриваемого тела не меняется 4) рассматривается область применимости классической механики. 14.Запишите формулу второго закона Ньютона при условии, что массу МТ можно считать постоянной? Формулу 2 закона Ньютона можно сформулировать в таком виде: a = F / m, где F — результирующая сила, m — масса тела и a — ускорение. Расшифровка формулы (формулировка правила) следующая: ускорение тела в инерциальных системах отсчета прямо пропорционально зависит от результирующей силы, действующей на него, и обратно пропорционально его массе. 15. Напишите формулу для вычисления скорости тела по заданной силе Формула для вычисления скорости (при условии m = const):  0+ 16.Напишите формулу для определения закона движения тела по заданной силе. Закон движения (при условии m = const) находится по следующей формуле:  dt”)dt’ .17.При каких условиях возникает сила трения скольжения? Сила трения скольжения возникает при соприкосновении двух поверхностей тел и наличии движения одной поверхности относительно другой. 18.Как направлена сила трения скольжения? Cила трения скольжения направлена против скорости. 19. Напишите соотношение, определяющее величину силы трения скольжения. Сила трения скольжения пропорциональна величине силы N, прижимающей по нормали одно тело к поверхности другого:  = k×N .20.Сформулируйте условия, при которых возникает сила трения покоя. Сила трения покоя возникает при соприкосновении поверхностей двух тел и наличии составляющей силы, приложенной к одному из тел, направленной вдоль поверхностей и стремящейся вызвать движения (СВД) данного тела вдоль поверхности другого. 21.Как направлена сила трения покоя? Сила трения покоя направлена против составляющей силы, стремящейся вызвать движение. 22.Чему равна величина силы трения покоя? Сила трения покоя равна по величине (до определенного порога) составляющей силы, стремящейся вызвать движение. 23.Напишите формулу, определяющую максимальное значение силы трения покоя. Максимальное значение силы трения покоя пропорционально величине силы N, сжимающей поверхности по нормали:  =  N, где N=m (при условии горизонтальной поверхности).24.Запишите формулу закона всемирного тяготения. F=G  25.Запишите выражение для силы тяжести. F=g  26.Выведите формулу для ускорения свободного падения на поверхности земли.  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
=0,1
=0,2
=0,3
, Н
, м/с2