Цель: измерить модуль ускорения шарика, движущегося по наклонному желобу и определить абсолютную и относительную погрешности прямых измерений пути движения шарика.
Оборудование: металлический желоб, штатив, стальной шарик, цилиндрический упор, секундомер, мерная лента (линейка).
Вывод расчетных формул
Так как движение шарика по наклонному желобу является равноускоренным с начальной скоростью v0 = 0, то пройденный за промежуток времени t путь будет определяться но формуле:
(1)
Измерив пройденный шариком путь s и промежуток
времени t, можно вычислить модуль ускорения
.
Путь s равен длине желоба /. Тогда:
(2)
Рис.
1.Порядок выполнения работы
1.Укрепите желоб (рис. 1) в штативе под небольшим углом (5—10°) к горизонту. В конце желоба положите цилиндрический упор.
2. Отпустите шарик из верхней точки желоба и по часам с секундной стрелкой определите промежуток времени от начала движения до момента соударения шарика с упором.
3. Повторите опыт пять раз, измеряя каждый раз промежуток времени движения шарика.
4. Измерьте мерной лентой длинуl желоба от точки А начала движения до цилиндрического упора В не менее трех раз.
5. Найдите среднее значение <l>, <t>.
6. Вычислите среднее значение ускорения шарика по формуле:
7.
Рассчитайте
абсолютную погрешность Δ/ прямых измерений пути
l.
8. Найдите относительную погрешность прямых измерений пути по формуле:
9. Запишите результаты прямых измерений пути / в интервальной форме:
Контрольные вопросы
1. Что представляет собой модуль перемещения шарика? Как направлен вектор перемещения?
2. Будут ли равными средние скорости движения шарика на первой и второй половинах пути? Почему?
Суперзадание.
Во сколько раз отличаются промежутки времени движения шарика на первом и последнем сантиметре пути?