Лабораторная работа № 2. Измерение ускорения при равноускоренном движении тела…

Лабораторная работа № 2. Измерение ускорения при равноускоренном движении тела.

Цель: определить модуль ускорения шарика, который движется по наклонному желобу; вычислить абсолютную и относительную погрешности прямых измерений пути и времени движения шарика.

Оборудование: металлический желоб, штатив, стальной шарик, цилиндрический упор, секундомер, мерная лента (линейка).

Проверьте себя. 1. Что такое ускорение? 2. В каких единицах в СИ измеряется ускорение?

Ход работы.

1. Закрепите желоб (рис. 268) в штативе под небольшим углом (5–10°) к горизонту.
2. Отпустите шарик с верхнего пункта желоба и по секундомеру определите время от начала движения до момента удара шарика об упор. Данные запишите в таблицу.
3. Повторите опыт ещё 4 раза, измеряя каждый раз время движения шарика.
4. Измерьте мерной лентой длину $l$ желоба от начала движения (пункт A) до цилиндрического упора (пункт B) не менее 3 раз.
5. Найдите средние значения $⟨t⟩$, $⟨l⟩$.
6. Вычислите среднее значение модуля ускорения шарика по формуле $⟨a⟩=\frac{2⟨l⟩}{⟨t{⟩}^2}$.
7. Рассчитайте абсолютную погрешность прямых измерений пути $l$ и времени $t$ движения шарика.
8. Найдите относительную погрешность прямых измерений пути $l$ и времени $t$ по формулам ${\epsilon }_l=\frac{\Delta l}{⟨l⟩}\cdot 100\%$; ${\epsilon }_t=\frac{\Delta t}{⟨t⟩}\cdot 100\%$.
9. Запишите результаты прямых измерений $l$ и $t$ в интервальной форме: $l=(⟨l⟩\pm \Delta l)$ см; ${\epsilon }_l=\dots \%$; $t=(⟨t⟩\pm \Delta t)$ с; ${\epsilon }_t=\dots \%$.
10. Сделайте выводы.

Таблица: № опыта (1–5, среднее) | $t$, с | $\Delta t_{вып}$, с | $l$, см | $\Delta l_{вып}$, см | $⟨a⟩$, см/с².

Контрольные вопросы. 1. Чему равен модуль перемещения при данном движении шарика? Как направлен вектор перемещения? 2. Будут ли равными средние скорости движения шарика на первой и второй половинах пути? Почему?

Суперзадание. Используя результаты работы, определите, во сколько раз отличаются промежутки времени движения шарика на первом и последнем дециметрах пути.