ЛР. Визначення середньої швидкості руху тіла

 Мета роботи: дослідити нерівномірний рух тіла; виміряти середню швидкість руху тіла на всьому шляху та на окремій ділянці шляху.

Обладнання: секундомір, вимірювальна стрічка або лінійка, жолоб завдовжки 1–1,5 м, металева або пластикова кулька, штатив із муфтою та лапкою, металевий циліндр, шматочок крейди або липкої стрічки.

Техніка безпеки: бережливо поводьтеся із обладнанням та використовуйте їх тільки за призначення, не допускайте їх падіння. Забезпечте надійне кріплення жолоба на штативі.

Теоретичні відомості

У повсякденному житті ми зазвичай маємо справу з нерівномірним рухом. Середня швидкість руху тіла  — це фізична величина, що дорівнює відношенню всього шляху l, який подолало тіло, до інтервалу часу t, за який цей шлях подолано:

.

Хід роботи

1) Надійно закріпіть жолоб у лапці штатив, розташувавши під невеликим кутом до горизонту.

 2) У верхній частині жолоба зробіть позначку 1 крейдою або наклейте смужку липкої стрічки.

Дослід 1. Вимірювання середньої швидкості руху кульки по всій довжині жолобу.

1. У нижній частині жолоба зробіть ще одну позначку 2 та розмістіть навпроти  неї металевий циліндр.

2. За допомогою мірної стрічки або лінійки виміряйте відстань l від позначки 1 до циліндра (позначка 2). Результат вимірювання відстані l  запишіть до таблиці.

Таблиця 2

№ досліду	Шлях l, м	Час руху кульки t, с	Середній час руху кульки tc, с	Середня швидкість , м/с
1
2
3

 

 3. Розташуйте кульку навпроти позначки 1. Відпустіть кульку, не штовхаючи її, та виміряйте час t₁, за який кулька скочується від позначки 1 до моменту її удару об металевий циліндр. Результат вимірювання часу t₁ запишіть до таблиці.

4. Повторіть пунк 3 досліду ще двічі. Результати вимірювання часу руху кульки t запишіть до таблиці.

5. Обчисліть середній час руху кульки за формулою:  

Результат обчислень занесіть до табл. 1.

Обчисліть середню швидкість руху кульки за формулою:  

Результат обчислень занесіть до табл. 1. 

Дослід 2. Вимірювання середньої швидкості руху кульки на частині довжини

жолоба.

1.    У середній частині жолоба зробіть ще одну позначку 3.

2. За допомогою мірної стрічки або лінійки виміряйте відстань l від позначки 3 до циліндра (позначка 2). Результат вимірювання відстані l  запишіть до таблиці.

Таблиця 2

№ досліду	Шлях l, м	Час руху кульки t, с	Середній час руху кульки tc, с	Середня швидкість   , м/с
1
2
3

 

 3. Розташуйте кульку навпроти позначки 3. Відпустіть кульку, не штовхаючи її, та виміряйте час t₁, за який кулька скочується від позначки 3 до моменту її удару об металевий циліндр. Результат вимірювання часу t₁ запишіть до таблиці.

4. Повторіть пунк 3 досліду ще двічі. Результати вимірювання часу руху кульки t запишіть до таблиці.

5. Обчисліть середній час руху кульки за формулою: 

 

 

Результат обчислень занесіть до табл. 2.

Обчисліть середню швидкість руху кульки за формулою:

 

Результат обчислень занесіть до табл. 2.

6. Порівняйте обчисленні значення середньої швидкості руху кульки жолобом, обчислених за результатами двох проведених вами дослідів. Чому ці значення різні.

 

Додаткове експериментальне завдання

Використовуючи наявне обладнання визнач середню швидкість на ділянці жолоба між позначками 1 та 3.

 

Порівняй отримане значення із середньою швидкістю руху кульки обчислену за результатами першого та другого дослідів.