Далее: 4. Контрольные вопросы
Вверх: 3. Порядок выполнения работы
Назад: Задание 2.
Проверка II закона Ньютона.
Согласно II закону Ньютона ускорения материальной точки прямо
пропорциональны равнодействующим сил:
Это справедливо и для случая поступательного движения системы тел,
если масса их остается постоянной.
Изменение действующей силы без изменения массы производится на
машине Атвуда перекладыванием перегрузков c одной подставки на
другую.
Пусть в начале опыта на конце нити справа помещены перегрузки
общей массой
, а слева - массой
. Тогда ускорение
системы выразится следующим образом:
Если после этого все перегрузки собрать на правой подставке,
ускорение выразится так:
Отношение сил будет равно:
![$\displaystyle {F_1\over F_2}={m_1-m_2\over m_1+m_2} .$](img69.png) |
(14) |
В свою очередь, отношение ускорений можно найти независимо, из
кинематики:
![$\displaystyle {a_1\over a_2}={{2S\over t_1^2}\over {2S\over t_2^2}}={t_2^2\over t_1^2} .$](img70.png) |
(15) |
и сравнить эти отношения. Это один из способов проверки II закона
Ньютона на машине Атвуда. В принципе, проверку его можно
проводить с разным набором перегрузков и изучать на опыте
зависимость
.
Предлагается следующий порядок выполнения задания:
- Снять кольцевую платформу. На правую подставку поместить один или
несколько перегрузков общей массой
, на левую --
.
Подготовить прибор к работе. Убедиться, что расположение
перегрузков обеспечивает достаточное ускорение, и правый груз
после отключения электромагнита доходит до сплошной платформы.
- Описанным выше способом проделать не менее пяти измерений
времени движения
при данном значении
.
- Переложить с левой на правую подставку перегрузки массой
и провести измерения времени движения
при том же пути
, но под действием силы
.
- Определить массы перегрузков
и
. Все данные и
результаты измерений занести в таблицу3:
- По данным таблицы3 сравнить отношение сил и отношение
ускорений (для средних значений) и сделать вывод о выполнимости II
закона Ньютона в условиях опыта.
Далее: 4. Контрольные вопросы
Вверх: 3. Порядок выполнения работы
Назад: Задание 2.
ЯГПУ, Отдел образовательных информационных технологий
06.07.2010