Измерение угловой, линейной скорости и центростремительного ускорения при вращении тела по окружности
Лабораторная работа №1
Измерение кинематических величин в разных системах отсчёта
Положите на лист бумаги линейку и совместите с её нулевым делением острие карандаша. Медленно перемещайте карандаш вдоль линейки, так, чтобы на бумаге мог оставаться след от его движения. Одновременно двигайте линейку относительно бумаги так, чтобы карандаш оставил на бумаге кривую линию.
С помощью часов засеките время движения карандаша на определённое Вами расстояние.
Измерьте длину линии, нарисованной на бумаге. Для этого воспользуйтесь ниткой, уложив её на бумаге поверх нарисованной линии.
Ответьте на вопросы
1. Какова траектория острия карандаша относительно бумаги?
2. Какова траектория острия карандаша относительно линейки?
3. Чему равно перемещение острия карандаша относительно бумаги?
4. Чему равно перемещение острия карандаша относительно линейки?
5. Чему равен путь, пройденный острием карандаша относительно бумаги?
6. Чему равен путь, пройденный острием карандаша относительно линейки?
7. Чему равна скорость перемещения острия карандаша относительно бумаги?
8. Чему равна скорость перемещения острия карандаша относительно линейки?
9. Чему равна скорость прохождения пути острием карандаша относительно бумаги?
10. Чему равна скорость прохождения пути острием карандаша относительно линейки?
11. Какие выводы можно сделать на основании проведённых опытов и вычислений?
Лабораторная работа №2
Измерение ускорения при равноускоренном движении
Установите под небольшим углом к горизонту длинный желоб или длинную плоскость для того, чтобы по ним мог скатываться небольшой шарик или цилиндрик
(например, карандаш круглого сечения). Время скатывания должно составлять несколько секунд.
Измерьте время скатывания предмета с наклонной поверхности.
Опыт проведите 3 раза.
Измерьте перемещение, совершённое телом за время скатывания.
Заполните таблицу №1
| № | S,м | t,c | a,м/с2 | aср,м/с2 | ∆a,м/с2 | ∆aср,м/с2 | ε |
Повторите опыты, скатив шарик (цилиндрик) с другой высоты, оставив угол наклона поверхности прежним.
Заполните таблицу №2
| № | S,м | t,c | a,м/с2 | aср,м/с2 | ∆a,м/с2 | ∆aср,м/с2 | ε |
Запишите ответы и сделайте вывод.
Лабораторная работа №3
Измерение угловой, линейной скорости и центростремительного ускорения при вращении тела по окружности
Подвесьте к нитке длиной 20—30 см небольшой грузик. Взяв один конец нитки в руку, приведите грузик во вращательное движение над поверхностью стола так, чтобы нитка описывала коническую поверхность.
Положите на стол линейку и грузик равномерно вращайте над этой линейкой.
Измерьте диаметр окружности, по которой происходит вращение, число полных оборотов грузика и время, за которое эти обороты были совершены.
Заполните таблицу
| Число оборотов N | |
| Период обращения T, c | |
| Угловая скорость ω, рад/с | |
| Центростремительное ускорение a,м/c2 | |
| Диаметр окружности d, м | |
| Время вращения t, с | |
| Частота вращения n,c−1 | |
| Линейная скорость v, м/c |
Допустив, что точность измерения диаметра окружности не превышает 0,5см, а времени - 1 с, найдите максимально и минимально возможные значения искомых величин - угловой, линейной скорости и центростремительного ускорения.
Найдите абсолютную погрешность измерения каждой из величин как полуразность их максимальных и минимальных значений.
Найдите относительные погрешности измерения каждой из величин как отношение абсолютных погрешностей к полученным средним значениям этих величин.
Запишите ответы в виде:
ω=ωср ±∆ω; v=vср ±∆v; a=aср ±∆a.