Лабораторная работа № 23

Изучение законов прямолинейного движения
Цель работы: проверка уравнений кинематики и динамики прямолинейного движения с помощью машины Атвуда.

Приборы и принадлежности: машина Атвуда, секундомер, линейка.
Краткая теория

1. На каждый груз, подвешенный к нити, действуют две силы – сила тяжести и сила натяжения нити, под действием которых грузы движутся (рис. 2). Если нити и блок невесомы, сама нить нерастяжима, а сила трения в блоке мала, то ускорения обоих грузов будут одинаковы по величине и противоположны по направлению, а натяжение нити одинаково и справа и слева от блока.

Рис. 2. Блок с грузами и перегрузком

На основании второго закона Ньютона можно написать для груза с перегрузком:

. (1)

Для груза без перегрузка:

, (2)

где – масса груза,

– масса перегрузка,

– ускорение грузов,

– ускорение свободного падения,

– сила натяжения нити.

Решая совместно уравнения (1) и (2), получим теоретическое значение ускорения:

. (3)

Ускорение равноускоренного движения можно также найти из уравнения кинематики

, (4)

---

где – путь, пройденный грузами,

– время движения грузов.

Таким образом, зная пройденный путь и время движения, можно определить экспериментальное значение ускорения:

. (5)

2. Равенство (3) справедливо, если блок считать невесомым. Более точное значение ускорения можно получить, если учесть массу вращающегося блока.

Груз с перегрузком будет двигаться вниз с ускорением под действием силы тяжести и силы натяжения нити :

. (6)

Груз без перегрузка движется вверх с тем же ускорением под действием силы тяжести и силы натяжения нити :

. (7)

Нить будет натянута по обе стороны блока по-разному, и разность сил натяжения нитей будет создавать момент сил, вращающий блок. Применяя основной закон динамики вращательного движения тела, получим:

, (8)

где – момент инерции блока – т.к. блок не сплошной,

– масса блока.

Решая совместно уравнения (6-8), получим:
, (9)

где –масса груза, г,

---

– масса перегрузка,

– масса блока; =10,2 г.

Таблица 1. Массы перезрузков

, м	, м3	, кг
4.8×	463×	3.6×
6.2×	998×	7.9×

Таблица 2. Прямые измерения

, кг	, м	, с	, с	, с	, с
3.6×	0.35	1.44	1.41	1.42	1.42
7.9×	0.39	2.11	2.14	2.10	2.12

---

Таблица 3. Косвенные измерения.

, кг	, м/с2	, м/с2	, м/с2	, %	, %
3.6×	0.35	0.22	0.21	59	66
7.9×	0.17	0.49	0.46	65	63

---

Смотрите также файлы

• В соответствии с решением Алейского городского суда Алтайского края 27402020 27402020.docx

• Расстройства мышления по форме Темп, подвижность, стройность, целенаправленность. Нарушения темпа мышления Болезненно ускоренное мышление.docx

• Резьба по дереву Бывает 1 Сквозная пропильная и прорезная 2 Глухая.docx

• Управление персоналом понятие, деятельность по управлению персоналом 4.docx

• Курсовая работа по дисциплине Технология социальной работы.doc