Файл: Учебнометодическое пособие для направлений подготовки 44. 03. 01 Педагогическое образование и 44. 03. 05 Педагогическое образование (с двумя профилями подготовки).docx

,

проверку правильности, которого и ставит целью второе задание.

Между платформами груз М движется равномерно, так как перегрузки остались на кольцевой платформе. Тогда





Примечание. Проверку вышеуказанного соотношения провести для трех различных по массе добавочных перегрузков (m₁, m₂,m₃) и для трех (или двух) положений платформ. Время для каждого положения платформ для одного добавочного перегрузка измерить три раза и взять среднее арифметическое значение (всего 27 или 18 измерений времени). Результаты измерений занести в таблицы (3 таблицы). Сделать подробный вывод по проделанной работе.

Таблица (масса добавочного перегрузка m₁)

ΔS, м
t, c

---

Таблица (масса добавочного перегрузка m₂)

ΔS, м
t, c

Таблица (масса добавочного перегрузка m₃)

ΔS, м
t, c

---

Примечание. Самостоятельно определите физический смысл величин приведенных в таблице – h₀ и .

Задание № 3. Проверка второго закона Ньютона .

Пусть, общая масса системы равна m=M+m₁, где 2M – общая масса грузов подвешенных к нити, а m₁ – суммарная масса добавочных перегрузков.

Предположим, что добавочных перегрузков несколько, например два, и их массы равны соответственно и (причем m= + и ).

Если сейчас перегрузок положить на правый груз M, а перегрузок положить на левый груз M, то система начнет двигаться с ускорением a₁. Если же затем перегрузок переложить с левого груза M на правый груз M (то есть добавить перегрузок к перегрузку ), то система начнет двигаться с ускорением a₂.

Если перекладывать таким образом добавочные перегрузки (разбив их) с правого груза M на левый груз M (или наоборот), то масса всей системы не изменится (будет равна m), но будут меняться равнодействующие силы, приложенные к грузами, заставляющие двигаться систему.

Согласно второму закону Ньютона запишем соответственно:

, . (1)

Тогда уравнения движения примут вид:

,

---

. (2)

Проделав несложные математические действия, получим:

. (3)

В проверке последнего соотношения и есть цель третьего задания. Выражения вида для различных высот должны быть примерно равны между собой.

Порядок выполнения задания

1. 
   Соберите электрическую схему такую же, как и для Задания № 1.
   
2. 
   Установите сплошную платформу 7 на некоторой высоте и зафиксируйте ее с помощью винта крепления (внимание: максимальная высота – 85 см; минимальная высота – 40 см; расстояние между ближайшими положениями сплошной платформы не должно быть менее 15 см и более 20 см).
   
3. 
   Подайте напряжение от сети переменного тока на секундомер и выпрямитель.
   
4. 
   Установив тумблер секундомера 9 в положение «ВКЛ» включите секундомер. Единичным нажатием кнопки «Установка нуля» установите секундомер в нулевое положение (внимание: самостоятельно выявить систематическую ошибку секундомера; если таковая существует – учитывать ее при измерениях).
   
5. 
   Установите систему грузов соединенных нитью таким образом, чтобы нижний край правого груза M находился на уровне нулевого деления шкалы.
   
6. 
   Установив тумблер выпрямителя 8 в положение «ВКЛ» зафиксируйте нить с грузами с помощью электромагнита в начальном неподвижном положении (внимание: электромагнит должен включаться на очень короткий промежуток времени).
   
7. 
   Добавьте на правый груз M (или на оба груза M) некоторое количество добавочных перегрузков (внимание: масса добавочных перегрузков m₁ не должна быть менее 8 г и более 14 г, а разница между и не должна быть менее 4 г).
   
8. 
   Приподнимите (не перемещая) сплошную платформу.
   
9. 
   Установка готова к работе.
   

Принцип работы установки. Установка работает также как и в первом задании. Изменяя положение сплошной платформы на стержне, получают для разных высот S различные времена движения системы t₁ и t₂, но при одной и той же массе системы m.

Примечание. Проверку вышеуказанного соотношения (3) провести для трех различных высот и одной суммарной массе перегрузков m₁. Время на каждой высоте измерить шесть раз (по три раза для различного положения добавочных перегрузков) и взять среднее арифметическое значение (всего 18 измерений времени). Результаты измерений занести в таблицу. Сделать подробный вывод по проделанной работе.

---

Таблица

S, м

- , г

t, c

Вопросы для допуска

1. 
   Понятия: путь, перемещение, траектория, скорость, ускорение, мгновенная скорость, мгновенное ускорение.
   
2. 
   Характеры движений: равномерное, равнопеременное, переменное.
   
3. 
   Законы Ньютона (формулировки, физический смысл).
   
4. 
   Методика выполнения лабораторной работы.
   

Вопросы для защиты

1. 
   Преобразование графиков.
   
2. 
   Решение задачи по кинематике.
   
3. 
   Решение задачи по динамике.
   

---