Физика ЛР1. Лабораторная работа по дисциплине (учебному курсу) Физика 1
 Скачать 10.58 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тольяттинский государственный университет» (наименование института полностью) Кафедра /департамент /центр __________________________________________________ (наименование кафедры/департамента/центра полностью) ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №___ по дисциплине (учебному курсу) «__Физика 1______» (наименование дисциплины (учебного курса) Вариант ____ (при наличии)
Тольятти 2022 Бланк выполнения лабораторной работы № 1 «Движение под действием постоянной силы» Цель работы:Исследование движения тела под действием постоянной силы. Выбор изической и компьютерной моделей для анализа движения тела. Экспериментальное определение свойств сил трения покоя и движения. Определение массы тела. Таблица 2 Результаты измерений для =2 кг
- График зависимости силы трения от внешней силы для коэффициента трения μ_1=0,1 Вывод: при коэффициенте трения равном 0,1 сила трения покоя меняется от 0 Н до 2 Н, сила трения скольжения равна 2 Н. - График зависимости силы трения от внешней силы для коэффициента трения μ_2=0,2 Вывод: при коэффициенте трения равном 0,2 сила трения покоя меняется от 0 Н до 3,9 Н, сила трения скольжения равна 3,9 Н. - График зависимости силы трения от внешней силы для коэффициента трения μ_3=0,3 Вывод: при коэффициенте трения равном 0,3 сила трения покоя меняется от 0 Н до 5,9 Н, сила трения скольжения равна 5,9 Н. - График зависимости ускорения тела от внешней силы для коэффициента трения μ_1=0,1: По графику определим значение массы m1 по формуле m_1=¬¬¬¬2 кг - График зависимости ускорения тела от внешней силы для коэффициента трения μ_2=0,2: По графику определим значение массы m2 по формуле m_2=2 кг. График зависимости ускорения тела от внешней силы для коэффициента трения μ_3=0,3: По графику определим значение массы m3 по формуле m_3=2 кг Среднее значение массы 〈m〉=2 кг Ошибка среднего значения m: ∆m=0 кг Вывод: в ходе эксперимента получено, следующее значение массы: m=2±0 кг. В трех случаях (измерениях при трех различных коэффициентах трения) значение массы получилось одинаковым и совпадающим с теоретическим значением, что привело к нулевой погрешности. Нулевая погрешность связана с модельностью эксперимента, которая позволила провести эксперимент в идеальных условиях с идеальными измерительными приборами, однако при реальных измерениях погрешность будет отлична от нуля. Вопросы и задания для самоконтроля 1. Что изучает динамика? Динамика - раздел механики, в котором изучаются причины изменения механического движения. 2. Определение динамической характеристики движения. Динамическими называются характеристики движения, для которых в инерциальных системах отсчета быстрота изменения (производная по времени) равна соответствующей характеристике внешнего воздействия. 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 — векторная физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость и имеющая направление скорости. 7. Сформулировать свойство аддитивности импульса Это свойство означает, что импульс механической системы, состоящей из материальных точек, равен сумме импульсов всех материальных точек, входящих в систему. 8. Динамическое уравнение для импульса быстрота изменения импульса определяется суммой всех сил, действующих на тело. 9. Что такое сила? Си́ла — физическая векторная величина, являющаяся мерой воздействия на данное тело со стороны других тел или полей 10. Принцип суперпозиции сил Принцип суперпозиции (наложения) сил заключается в том, что действие нескольких сил можно заменить действием одной – равнодействующей. 11. Что такое взаимодействие? Взаимодействие - это процесс прямого или косвенного воздействия объектов (субъектов) друг на друга, который порождает их взаимную обусловленность и взаимосвязь. 12. Сформулируйте третий закон Ньютона ретий закон гласит, что все силы между двумя объектами существуют в равной величине и противоположном направлении: если один объект A оказывает силу FA на второй объект B, то B одновременно оказывает силу FB на A, и две силы равны по величине и противоположны по направлению: FA = −FB. Третий закон означает, что все силы являются взаимодействиями между различными телами. 13. Сформулируйте условия, при которых ускорение прямо пропорционально силе. Второ́й зако́н Нью́то́на — дифференциальный закон механического движения, описывающий зависимость ускорения тела от равнодействующей всех приложенных к телу сил и массы тела. 14. Запишите второй закон Ньютона Второ́й зако́н Нью́то́на — дифференциальный закон механического движения, описывающий зависимость ускорения тела от равнодействующей всех приложенных к телу сил и массы тела. Формула второго закона Ньютона при условии m = const: m× = å . (t) = + dt’ 16 Напишите формулу для определения закона движения тела по заданной силе (при условии m = const). Закон движения (при условии m = const) находится по следующей формуле: (t) = + ×t + ( 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 прямо пропорциональна силе реакции опоры и коэффициенту трения скольжения. Сила трения равна произведению коэффициента трения скольжения на силу реакции опоры и вычисляется по формуле: F тр= μ ⋅ F р. При увеличении веса тела и коэффициента трения увеличивается сила трения. 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. Это будет максимально возможная сила трения покоя, определяющаяся по формуле Fтр. = μ ⋅ N, где N = m ⋅ g (при условии горизонтальной поверхности). Подставляя значения, получаем, что Fтр. = 35 Н. 24. Запишите формулу закона всемирного тяготения. F = G ∙ (m1 ∙ m2) / R², где m — масса, R — расстояние между телами, G — гравитационная постоянная, значение которой было определено экспериментально. 25 Запишите выражение для силы тяжести. Формула силы тяжести для тела массы m, находящегося на расстоянии r от центра Земли: Fтяж=m·g | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||