Работа: &quot

Учебная работа № 4. Измерение ускорения свободного падения.
Теория.
Тело, свободно падающее вблизи поверхности земли (при условии возможности
пренебрежением силой сопротивления воздуха) двигается с постоянным
ускорением, которое называется ускорением свободного падения.
В случае, если тело двигается с постоянным ускорением a с нулевой начальной
скоростью, то его перемещение S за время t можно рассчитать по формуле:
𝒂𝒕𝟐
𝑺=
𝟐
Значит, измерив время движения и перемещение, можно рассчитать ускорение по
формуле
𝟐𝑺
а= 𝟐
𝒕
При применении этого способа для расчета ускорения свободного падения, основная
проблема состоит в том, что время движения очень мало, поэтому его измерение должно
проводиться очень точно.
Для точности измерения времени полета тела используется датчик силы и измерительный
комплекс: если подвесить грузит к датчику силы на двух нитях: короткой и длинной, а
потом перерезать короткую нить, то датчик силы сможет зафиксировать и момент начала
движения (обрыв короткой нити), так и конца движения (натягивание длинной нити). В
этом случае пройденный путь равен разности длин короткой и длинной нити.
Точность измерения в этом случае равна временному промежутку между отдельными
измерениями. Достаточную точность можно получить, если установить 1000 измерений в
секунду.
Ход работы:
1. Оформите работу: название, цель, экспериментальная установка, таблица.
Таблица должна включать в себя все измеряемые и расчетные величины!
Вы должны провести 5 опытов, в каждом из которых вы измеряете (рассчитываете)
длину короткой нити (длина длинной нити измеряется один раз), расстояние
пройденное грузом, время полета, ускорение свободного падения.
Для 5 значений ускорения свободного падения вы рассчитываете среднее значение
и оцениваете погрешность.
2. После того, как работа оформлена (таблица начерчена) вы закрепляете датчик силы
на штативе, прикрепляете к нему длинную нить и сразу измеряете ее длину.
3. Привяжите короткую нить, измерьте ее длину. Потренируйтесь в проведении
эксперимента.
4. Получите зависимость силы от времени. Зарисуйте полученную картинку.
Отметьте на ней время начала полета груза и время окончания полета груза.
5. Измерьте длину длинной нити, время полета груза, рассчитайте ускорение
свободного падения. Проведите всего 5 таких измерений.
6. Оформите работу. Сделайте вывод.
Ответьте на следующие вопросы:
1. Какова погрешность измерения пройденного расстояния в вашем опыте?
2. Какова погрешность измерения времени в вашем опыте?
3. Какую вы выставляли частоту измерений и количество измерений всего? Почему
именно эти значения?
4. Какие достоинства и недостатки данного способа измерения времени полета.
5. Что мы не учли при расчете ускорения свободного падения данным способом?