121 лабораторка. Лабораторная работа Измерение кинематических характеристик прямолинейного движения
 Скачать 374.6 Kb.
|
|
Лабораторная работа Измерение кинематических характеристик прямолинейного движения Выполнили: Клементьева Мария, Ермакова Юлия группа Цель работы Экспериментально изучить кинематику прямолинейного движения (с помощью видеорегистратора Приборы и принадлежности Воздушный трек (1), оборудованный удерживающим электромагнитом (2) и стопором (3); Тележка для воздушного трека с установленными на ней торцевыми металлическими планками (4); Видеорегистратор (5) на треноге (6) с блоком питания (7); Нагнетатель воздуха (8) с регулятором мощности (9); 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 разв 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. Ход работы) Подключили установку и персональный компьютер) Провели калибровку установки сопоставили номера двух конкретных номеров светочувствительных элементов двум положениям светоотражающей полосы) Поместили тележку вблизи удерживающего электромагнита и легко толкнули тележку – она начала плавно скользить вдоль воздушного трека. Запустили измерения,нажав на клавишу F9. Программа начала записывать и отображать график координаты тележки от времени x(t). 4) Повторили вышеописанное действие 3 раза.Сохранили экспериментальные данные для трех разных скоростей движения тележки 5) Подложили под опоры воздушного трека со стороны шланга от нагнеталя воздуха одну доску – поверхность трека, при этом, перестаёт быть горизонтальной. Отпущенная тележка начинает плавно скользить по треку. Программа начинает записывать и отображать график зависимости координаты тележки от времени Записали зависимости координаты тележки от времени x(t) для одной двух, трёх, четырёх досок под опорами воздушного трека.Сохранили экспериментальные данные) Уменьшили величину воздушного потока до минимума, повернув ручку регулятора мощности. Аккуратно достали доски из-под опор воздушного трека) Сохранили полученные графики зависимости ускорения а(t),скорости v(t) и перемещения s(t) для 4 случаев. Таблица Значения зависимости S(t) при наличии досок под опорой t,с S 1 ,м доскам доскам (3 доскам (4 доска 0,0004 0,001 0,0016 0,002 0,3 0,002 0,0095 0,0143 0,019 0,5 0,0048 0,0268 0,0902 Таблица Значения зависимости v(t) при наличии досок под опорой t,с V 1 , мс, мс, мс, мс 0,0212 0,0424 0,0641 0,0848 0,5 0,053 0,1075 0,1616 0,2171 0,7 0,0747 0,1504 0,2267 Таблица Значения зависимости a(t) при наличии досок под опорой t,с а, м/с 2 а2, м/с 2 а3, м/с 2 а4, мс 0,4 0,1073 0,2171 0,3256 0,4392 0,5 0,1060 0,2158 0,3256 0,4342 0,6 0,1060 0,2158 0,3256 0,4329 0,7 0,1085 0,2133 0,3244 0,4291 0,8 0,1073 0,2133 0,3193 0,4253 0,9 0,1073 0,2146 0,3168 0,4215 1,0 0,1073 0,2133 0,3143 Рассчитаем теоретические значения ускорений ат где d=0,011 м-ширина доски, n-кол-во досок, l=1 м-длина трекам с ат мс ат мс ат мс атм с2iРассчитаем средние значения ускорений(экспериментальные) а пр, где к-кол-во зафиксированных значений 1 к 𝑖=1 𝑘 ∑ а пр1= (0,1073+0,1060+....+1060)=0,1069 м/ 1 13 с 2 а пр (м 8 с 2 а пр (м 6 с 2 а пр (м 6 с 2 Вывод: Изучили экспериментальным путём кинематику прямолинейного движения. Сравнив теоретические и экспериментальные значения,мы приходим к выводу,что в пределах допустимых погрешностей они совпадают |