Лабораторная работа Определение ускорения свободного падения при помощи ПК. Проект. Программа qbasic Установка (рис. 1, фото 1) Металлический шарик

• Название: Программа qbasic Установка (рис. 1, фото 1) Металлический шарик
• Анкор: Лабораторная работа Определение ускорения свободного падения при помощи ПК
• Дата: 12.04.2022
• Размер: 73 Kb.
• Имя файла: Проект.doc
• Тип: Программа; #467145

Теоретические обоснования

Из курса 9 класса мы знаем формулу для нахождения перемещения тела при прямолинейном равноускоренном движении без начальной скорости:

,

где S – перемещение, g – ускорение свободного падения, t – время, за которое произошло перемещение.

Из этой формулы найдем g:



Выполнение эксперимента

Для выполнения эксперимента нам потребуется:

• 
  Компьютер с ОС Windows 98;
  
• 
  Программа QBasic;
  
• 
  Установка (рис. 1, фото 1);
  
• 
  Металлический шарик.
  

Рис.1. Установка для определения ускорения свободного падения.

1 – катушка, 2 – металлический шарик, 3 – системный блок, 4 – контакт, 5 – резистор (1 кОм), 6 – транзистор (кт 315), 7 – LPT-порт.

Запитать катушку можно от разъема (рис. 2) для питания жестких дисков и CD-ROM. В разъеме 4 вывода:

• 
  Желтый (+12В);
  
• 
  Красный (+5В);
  
• 
  2
  Рис.2. Разъем питания
  черных («Земля»).
  

Собрав установку, подключаем ее к LPT-порту (рис.3).




Рис.3. LPT - порт.

Пишем программу на языке QBasic, которая рассчитывает ускорение свободного падения:
10 out &h378, 1 (шарик держится катушкой)

20 SLEEP 2 (задержка, 2 секунды)

30 out &h378, 0 (шарик начинает падать)

40 t1=TIMER (включается таймер)

50 A=inp(&h379) (обращение к входному порту)

60 IF A=119 THEN GOTO 50 (пока кнопка замкнута, таймер считает)

70 t2=TIMER (если кнопка разомкнулась, то таймер останавливается)

80 t=t2-t1 (рассчитаем время падения)

90 g=(2*S)/(t*t) (рассчитываем ускорение свободного падения)

100 PRINT g (выводим результат на экран)
У нас здесь Д₀, Д₃ – номера выводов порта.

A=119 – означает, что вывод Д₃ замкнут, как только А=127, таймер остановится, т.е. контакт разомкнулся.

S измеряем с помощью линейки (в метрах) и подставляем в формулу g=(2*S)/(t*t).
Запускаем программу. Через 2 секунды шарик падает и размыкает контакт, после чего на экран выводится значение ускорения свободного падения!

Заключение

Получившийся результат ускорения свободного падения точно совпадает с теоретическими данными, а именно g=9,8м/с².

Литература

Пигалицын Л.В. Школьная компьютерная физическая лаборатория. Лекции 5-8. – М: Педагогический университет «Первое сентября», 2007.