Тренировочные задания и вопросы:
- Свободным падением называется_
- Свободное падение по своему характеру является_
- Ускорение свободного падения g = _
- Все ли тела падают с одинаковым ускорением? Почему?_
- Почему в комнате дробинка долетает быстрее пушинки, если они падают с одной высоты?_
- Сколько времени тело будет падать с высоты h = 11,25 м? _
Оборудование: комплект «Лаборатория L-микро» по механике.
Цель: измерить ускорение свободного падения с помощью прибора для изучения движения тел.
Содержание работы
Для проведения опытов используйте направляющую плоскость 1, каретку 2, датчики 3, электронный секундомер 4, пластиковый коврик 5 (рис.). Ускорение свободного падения можно определить, измерив путь и время движения из состояния покоя.
Для точного измерения времени падения используется электронный секундомер 4 с магнитными датчиками 3. Запуск и остановка электронного секундомера могут осуществляться либо нажатием « Пуск/Стоп», либо с помощью магнитоуправляемых контактов герконов- в выносных датчиках 3. Геркон (герметический контакт) состоит из двух близко расположенных упругих металлических контактов, которые при внесении в магнитное поле или при приближении намагничиваются и притягиваются друг к другу. В результате замыкается участок электрической цепи, соединённый с выводами геркона. Схема электронного секундомера устроена так, что при первом замыкании электрических контактов на его входе происходит запуск секундомера , при следующем замыкании секундомер останавливается, Управление герконами осуществляется небольшим постоянным магнитом, укрепленным в середине внешней боковой стороны каретки 2.
Порядок выполнения задания
Установите направляющую плоскость почти вертикально для уменьшения влияния силы трения. С помощью магнитных держателей прикрепите датчики к направляющей плоскости, один у её верхнего края, другой у нижнего края
Нажатием на кнопку «Сброс» установите нуль на шкале электронного секундомера, Проверьте работоспособность секундомера поочерёдным поднесением магнита каретки сначала к первому датчику, затем ко второму датчику. Секундомер должен начать измерение времени при поднесении магнита к верхнему датчику и завершить измерение поднесении магнита к нижнему датчику. Цифры на шкале до точки показывают секунды, цифры после точки – десятые и сотые доли секунды.
Измерьте расстояние s между датчиками. Отпустите каретку и измерьте время t ее свободного падения. Повторите измерения 5 раз.
Вычислите ускорение свободного падения:
g = 2s /t 2
Найдите среднее арифметическое значение ускорения свободного падения.
| № | Время движения t,с | Путь s,м | Ускорение свободного падения g,м/с 2 |
| 1 | |||
| 2 | |||
| 3 | |||
| 4 | |||
| 5 |
Определите отклонение полученного вами значения g от действительного значения, равного 9,8 м/с2 (т.е. найдите разность между ними). Вычислите, какую часть (в процентах) составляет эта разность от действительного значения g. Это отношение называется относительной погрешностью ε. Чем меньше относительная погрешность, тем выше точность измерений.
ε =| g ср – g| /g
Литература
- Боброва С.В