Номер Лаб. 2

ГДЗ по физике 10 класс, Мякишев 2024, страница 413

Лаб. Движение тела по окружности

Изучение движения тела по окружности. Цель работы: определить центростремительное ускорение шарика при его равномерном движении по окружности. Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, лента измерительная, циркуль, динамометр лабораторный, весы с разновесами, шарик на нити, кусочек пробки с отверстием, лист бумаги, линейка. 1. Определите массу шарика на весах с точностью до 1 г. 2. Нить проденьте сквозь отверстие в пробке и зажмите пробку в лапке штатива. 3. Начертите на листе бумаги окружность, радиус которой около 20 см. Измерьте радиус с точностью до 1 см. 4. Штатив с маятником расположите так, чтобы продолжение нити проходило через центр окружности. 5. Взяв нить пальцами у точки подвеса, вращайте маятник так, чтобы шарик описывал такую же окружность, как и начерченная на бумаге. 6. Отсчитайте время, за которое маятник совершает заданное число (например, в интервале от 30 до 60) оборотов. 7. Определите высоту конического маятника: измерьте расстояние по вертикали от центра шарика до точки подвеса (считаем h≈lh\approx l). 8. Найдите модуль центростремительного ускорения по формулам an=4π2R/T2a_n=4\pi^2R/T^2 и an=gR/ha_n=gR/h. 9. Оттяните горизонтально расположенным динамометром шарик на расстояние, равное радиусу окружности, и измерьте модуль составляющей F1F_1. Затем вычислите ускорение по формуле an=F1/ma_n=F_1/m. 10. Результаты измерений (в СИ) и вычислений занесите в таблицу 4; сравните три значения ускорения.

Решение

Дано: , , , , , , .
Решение:
Пример измерений: приведённые числа показывают, как заполнить таблицу; в реальном опыте их заменяют показаниями своих приборов. Радиус окружности отмечают циркулем, время оборотов измеряют секундомером, высоту нити — лентой. Массу определяют весами. Динамометром удерживают шарик в том же положении, какое он занимает при вращении, и измеряют горизонтальную составляющую натяжения нити.
По определению периода один оборот длится .
По формуле центростремительного ускорения для равномерного движения по окружности .
Из подобия треугольников сил и размеров конического маятника, приведённого в теоретической части работы, .
По второму закону Ньютона в направлении к центру окружности .
Значения практически совпадают. Небольшая разница в первом результате вызвана округлением времени, радиуса и силы, а также тем, что рукой трудно поддерживать строго равномерное вращение.

Ответ

Пример: ; по трём способам , и . Ускорения в пределах точности опыта одинаковы.

Помогло?

Нет твоего задания?Сфоткай, и ДЗмэн решит за пару секунд.

Решить по фото