Лабораторная работа

Лабораторная работа Изучение прямолинейного движения тел на машине Атвуда 2

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-29

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 26.4.2025





Федеральное Агентство по образованию
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра физики
ОТЧЕТ
Лабораторная работа по курсу "Общая физика"
ИЗУЧЕНИЕ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ

НА МАШИНЕ АТВУДА
Преподаватель                                Студент группы
___________ /________ /     __________ / ___________ /
___________200_ г.                       08 июля  2009 г.
2009


1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью работы является изучение закона прямолинейного ускоренного движения тел под действием сил земного тяготения с помощью машины Атвуда.
2. ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА

Схема экспериментальной установки на основе машины Атвуда приведена на рис.2.1.

На вертикальной стойке 1 крепится легкий блок 2, через который перекинута нить 3 с грузами 4 одинаковой массы. В верхней части стойки расположен электромагнит, который может удерживать блок, не давая ему вращаться. На среднем кронштейне 5 закреплен фотодатчик 6. На корпусе среднего кронштейна имеется риска, совпадающая с оптической осью фотодатчика. Средний кронштейн имеет возможность свободного перемещения и фиксации на вертикальной стойке. На вертикальной стойке укреплена миллиметровая линейка 7, по которой определяют начальное и конечное положения грузов. Начальное положение определяют по нижнему срезу груза, а конечное - по риске на корпусе среднего кронштейна.

Миллисекундомер 8 представляет собой прибор с цифровой индикацией времени. Регулировочные опоры 9 используют для регулировки положения экспериментальной установки на лабораторном столе.9

Принцип работы машины Атвуда заключается в том, что когда на концах нити висят грузы одинаковой массы, то система находится в положении безразличного равновесия. Если на правый груз положить перегрузок, то система грузов выйдет из состояния равновесия и начнет двигаться.
3. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ
                                                                                             (3.1)            где, s- путь пройденный телом

a- ускорение тела

t- время движения груза
                                                                               (3.2)            где, σ(t2)- относительная погрешность t2
                                                                                   (3.3)            где, - относительная погрешность

                                                                                   (3.4)            где,           -стандартная погрешность t
                                                                                                   (3.5)

где,   - случайная погрешность t
                                                                           (3.6)            где,          - суммарная погрешность t
                                                                           (3.7)            где, - относительная погрешность a,при  и

         Δ(a)=ε(a)*a                                                                                      (3.8)

         где, Δ(a) – абсолютная погрешность a


                                                                                                (3.9)

         где, k- угловой коэффициент         

                                                                                             
4. РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ АНАЛИЗ.
Измеренные значения и результаты их обработки приведены в таблице.

Таблица (4.1)

Результаты прямых и косвенных измерений



S1 =  30 , см

S2 =25, см

S3 =   20 , см

S4 =15 , см

S5 = 10, см

Номер измере­ния

=5,477 , см1/2

=5, см1/2

=4,472 , см1/2

=3,87 , см1/2

= 3,16 , см1/2



t, c

t2, c2

t, c

t2, c2

t, c

t2, c2

t, c

t2, c2

t, c

t2, c2

1

4,39

19,28

4,04

16,32

3,83

14,07

3,20

10,24

2,70

7,33

2

4,68

21,92

4,29

18,44

3,66

13,39

3,31

10,98

2,54

6,49

3

4,72

22,32

4,02

16,2

3,77

14,22

3,14

9,89

2,54

6,47

4

4,38

19,23

4,08

16,68

3,85

14,84

3,30

10,93

2,50

6,26

5

4,65

21,68

4

16

3,68

13,54

3,21

10,33

2,6

7,02

< t >, c

4,55

4,14

3,75

3,23

2,6

< t2 >, c2

20,77

17,22

14,76

10,43

6,79


 м/с2

           м1/2

  =0.072 с
 с

 с

0.6643 с2
 



Δ(a)=0.149*2.88=0.429
Таблица (4,2)

Рассчитанные погрешности

Время\Погрешности

σ(t)

σсл(t), с

σ(t2), с2





4,55

0,072

0,2016

0,6643

4,56

0,073

4,14

0,059

0,1652

0,6044

5

0,06

3,75

0,032

0,0896

0,5475

5,59

0,033

3,23

0,038

0,1064

0,4715

6,45

0,039

2,6

0,036

0,1008

0,3796

7,91

0,037


график (4.1) зависимости s=f(t)
график (4.2) зависимости s=f(t2)
график (4.3) зависимости

        
        
5. ВЫВОДЫ
Закон прямолинейного ускоренного движения тел под действием сил земного тяготения выполняется так как экспериментальные точки легли на прямую в приделах доверительных интервалов.

6. ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Обозначим массы грузов - М, массу перегрузка – m. Предположим, что блок и нить невесомы, нить не растяжима, сила трения мала.  На каждый из грузов действует сила тяжести и сила натяжения нити.
2. Уравнения движения грузов имеют вид:

                            (M + m)g – T1 = (M + m)a1

                                      Mg – T2 = Ma2

   В силу нерастяжимости нити а2  = -а1: при невесомом блоке Т1 = Т2. В итоге имеем следующую систему уравнений:

                            (M + m)gT1 = (M + m)a1

                                      MgT1 = Ma1.
3. Возможные причины, обуславливающие несовпадения теоретических выводов с результатами измерений могут быть относительная погрешность, случайная погрешность и суммарная погрешность.
4. По величине отклоняющей кривизны от прямой.
5. Если массы грузов одинаковы, то система находится в равновесии. Если массы различны – грузы движутся с ускорением. При этом величина ускорения зависит от различия масс, момента инерции блока и момента сил трения в оси блока.


1. Реферат Разработка стратегии бизнеса
2. Реферат на тему Euthanasia Essay Research Paper Assisted SuicideIt is
3. Сочинение на тему Некрасов н. а. - Образ григория добросклонова в поэме н. а. некрасова
4. Сочинение на тему Сочинения на свободную тему - Кот василий деловое описание 1
5. Сочинение на тему Тема Родины в лирике Лермонтова
6. Реферат на тему Действие крайних температур Электротравма
7. Диплом Совершенствование финансовых показателей ЗАО Петербургский тракторный завод
8. Реферат Статистическая оценка занятости населения
9. Реферат на тему Racism Through A Little Boy S Essay
10. Сочинение на тему Прочее - неистовый виссарион в. г. белинский