Изучение законов кинематики и динамики, постулат движения на машине Атвуда

Министерство образования Российской Федерации

Красноярский Государственный Технический Университет

Филиал КГТУ в г. Железногорске

Кафедра «Естественно-научных дисциплин»

Лабораторная работа №1

Изучение законов кинематики и динамики

постулат движения на машине Атвуда

Выполнил:

Студент: Потылицын А.В.

Группа: ИТ236Ж

Проверил: ст. преподаватель

Хобякова Л.И.

2006    -   2007 уч. год

г. Железногорск

Цель работы:

проверить закон пути, закон скорости, убедиться в справедливости второго закона Ньютона,    

определить ускорение силы тяжести.

Приборы и оборудования:

машина Атвуда с грузами, набор перегрузков, кольцевая и сплошная платформы,

электромагнит, секундомер.

Теория метода.

Запишем закон сохранения энергии для системы:                   

m₁gh=(2m+m₁)υ²/2 + Fω²/2 + A_тр   (I);

     Так как сила трения в системе мала, то работу её можно не учитывать, т.е. А_тр.=0. Линейная скорость υ=at, а угловая ω=υ/r=at/R, где R-радиус блока.

Момент инерции блока F=1/2MR², где М-масса блока. Подставив все эти

Значения  в формулу (I), найдем уравнение:

a=m₁g/(2m+m₁+1/2M)    (II);

Учтем, что ускорение a=2h/t², тогда можно получить формулу для вычисления ускорения силы тяжести g:

g=(4m+2m₁+M)/m₁t²    (III).

Задание №I:

проверить закон пути:

S=at²/2     (IV);

т.е. убедиться в том, что ускорение в равноускоренном движении не зависит от пути и времени его прохождения.

M=152 г.

m=486 г.

m₁=15 г.

___________________________________________

h₁=170 cм.       h₂=156 см.       h₃=130 см.

t₁=5,24 c.            t₁=4,94 c.         t₁=4,61 c.

t₂=5,205 c.          t₂=4,98c.         t₂=4,58 c.

t₃=5,265 c.          t₃=4,92 c          t₃=4,65 c.

t_ср-?                  t_ср-?                  t_ср-?

___________________________________________

h=at²/2  => a=2h/t²

t_сp=14б5 с.           t_cp=13,8 c.             t_cp=12,78 c.

a=0,00157м/c²     a=0,00242м/c²      a=0,00149м/c²  

Задание № II:

Проверить закон скорости, убедиться в справедливости данной формулы косвенным путем.

t₁    (равноускоренное)

t₂    (равномерное)

t      (общее время)

t₁=t-t₂      (V);

υ=at   

Т. к. мгновенная скорость у равноускоренного движения в момент снятия перегрузка равна скорости равномерного движения на участке между кольцевой и сплошной платформами, то эти скорости определены формулами:

υ=at₁=2h₁/t₁    (VI)