121 лабораторная работа. Лабораторная работа 121 измерение кинематических характеристик прямолинейного движения
 Скачать 49.65 Kb.
|
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 121 ИЗМЕРЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ Цель: Экспериментальное изучение кинематики прямолинейного движения с помощью видеорегистратора VideoCom. Приборы и принадлежности: Воздушный трек, оборудованный удерживающим электромагнитом и стопором Тележка для воздушного трека с установленными на ней торцевыми металлическими планками; Видеорегистратор на треноге с блоком питания; Нагнетатель воздуха с регулятором мощности; Персональный компьютер с установленной программой “VideoCom Motions” В данной установке тележка движется по поверхности воздушного трека, при этом за счёт нагнетаемого в воздушный трек воздуха между тележкой и поверхностью трека создается тонкая воздушная прослойка, которая существенно уменьшает силу трения, действующую на тележку. Укреплённые на видеорегистраторе светодиоды мигают с частотой до 80 раз в секунду. Их свет, отражаясь от фольги, прикрепленной к тележке, возвращается к видеорегистратору и через объектив попадает на линейку из светочувствительных элементов – ПЗС-матрицу. Состояния светочувствительных элементов считываются компьютером в режиме реального времени с частотой миганий светодиодов. Таким образом, видеорегистратор позволяет определять местоположение кусочков светоотражающей фольги в моменты световых вспышек. По этим данным компьютер, проводя численное дифференцирование, рассчитывает скорость и ускорение этих кусочков. Ход работы: Подключили установку, персональный компьютер Провели калибровку установки: сопоставили номера двух конкретных номеров двум положениям светоотражающей полоски. Подложили аккуратно под опоры воздушного трека со стороны шланга от нагнетателя воздуха одну доску – поверхность трека, при этом, перестанет быть горизонтальной. Нажали F9, электромагнит перестает удерживать тележку, она начиает двигаться по треку, а программа начинает записывать и отображать график зависимости координаты тележки от времени x(t). Записали зависимости координаты тележки от времени x(t) для одной двух, трёх, четырёх, пяти, шести досок под опорами воздушного трека. Сохранили экспериментальные данные. Уменьшили величину воздушного потока до минимума, повернув ручку регулятора мощности. Аккуратно вынули доски из-под опор воздушного трека. Сохранили полученные графики зависимости ускорения а(t), скорости v(t) и перемещения s(t) для 6 случаев.    Из уравнения 2 закона Ньютона атеор=g*sinα=(g*d*n) / L , где d – толщина досок, n – кол-во досок, L – длина трека
Начертили график зависимости ускорения от числа досок.  Вывод:Экспериментально изучили кинематику прямолинейного движения и, сравнивая теоретические и экспериментальные значения, убедились, что в пределах допустимых погрешностей, они совпадают. Теория: Вектор относится к величинам, численное значение которых зависит от направления действия или движения. Координата вектора- коэффициенты единственно возможной линейной комбинации базисных векторов в выбранной системе координат, равной данному вектору. Радиус-вектор-вектор, задающий положение точки в пространстве относительно некоторой заранее фиксированной точки, называемой началом координат. Скорость- векторная величина, характеризующая быстроту перемещения и направления движения материальной точки относительно выбранной системы отсчета. Равна производной радиус-вектора точки по времени. Ускорение- быстрота изменения скорости по времени, векторная величина, показывающая на сколько изменяется вектор скорости тела при его движении за единицу времени. Система координат - комплекс определений, реализующий метод координат, то есть способ определять положение точки или тела с помощью чисел или других символов. Система отсчета - это совокупность тела отсчета, связанной, по отношению к котором рассматриваются движение каких-либо материальных точек и тел. |