Изучение законов кинематики и динамики на машине Атвуда. Вариант 2

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Химический факультет

Лабораторная работа №6

«ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ КИНЕМАТИКИ И ДИНАМИКИ

НА МАШИНЕ АТВУДА»

Выполнили: студентки 1 курса

7 группы

Кожемякина Анна

Климович Полина

Минск 2009

Работа № 6. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ КИНЕМАТИКИ И ДИНАМИКИ

 НА МАШИНЕ АТВУДА

Цель: экспериментально проверить законы равномерного и равноускоренного движений, определить ускорение свободного падения с предельной относительной погрешностью e, не превышающей 5 %.

Оборудование и принадлежности: установка для проведения измерений, набор грузов.

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

         

H – участок, на котором тело движется равномерно; h- участок, на котором тело движется равноускоренно; 1 – груз; 2 –нижняя платформа с фотоэлементом; 3 – верхняя платформа с фотоэлементом.

Класс точности прибора отсутствовал, поэтому в работе сразу использовалась предельная приборная погрешность стальной линейки s =0,5 мм и предельная приборная погрешность миллисекундомера  s =0,0005 с. Цена деления линейки 1 мм, цена деления секундомера 0,001с.

Расчетные формулы

                                                                                (1)

Где H- участок, где тело движется равномерно, t – время, v – скорость тела в момент равномерного движения.

                                                                             (2)

Где v – скорость тела на соответственных участках, h – участок, где тело движется равноускоренно.

                                                              (3)

Где M – масса груза, m – масса перегрузка.

Расчет погрешностей

e=                                                                                                      (4)

Где Δt – абсолютная погрешность времени t, Δh – абсолютная погрешность высоты h, ΔH – абсолютная погрешность высоты H, а t, h и H соответственно значения величин.

Для e_min при вычислении абсолютной погрешности H,h и t будут первыми одиночными измерениями, а абсолютные погрешности не будут учитывать случайной.

Предварительный расчет минимальной погрешности

e_min =1℅

Таблицы данных

#	м, г	H, м	h, м	t, с	v^2, м/c	a, м/c2	<g>, м/с2
1	67, 256	0,32	0,08	1,23	0,07	0,42	8, 452
		0,29	0,11	0,90	0,10	0,47
		0,27	0,13	0,75	0,13	0,50
		0,24	0,16	0,60	0,16	0,50
		0,18	0,22	0,39	0,21	0,48
2	68,186	0,32	0,08	1,11	0,08	0,52	8,547
		0,29	0,11	0,84	0,12	0,54
		0,27	0,13	0,72	0,14	0,54
		0,24	0,16	0,57	0,18	0,55
		0,18	0,22	0,37	0,24	0,54
3	70,731	0,32	0,08	0,92	0,12	0,76	9,013
		0,29	0,11	0,72	0,16	0,74
		0,27	0,13	0,62	0,19	0,73
		0,24	0,16	0,50	0,23	0,72
		0,18	0,22	0,32	0,32	0,72

Рассчитываемые величины: a, v², g.

v²=

a=

a так же можно найти по графикам зависимости v² = f(h).

Для первого перегрузка:

Для второго перегрузка:

Для третьего перегрузка:

Расчет погрешностей

e_min1==0,98 %

e_min2==1,01%

e_min3==1,10%

Окончательный результат измерений и вычислений

g₁=8,452±0,080 м/с²

g₂= 8,547± 0,090 м/с²

g₃= 9,013± 0,100 м/с²

Выводы