Классы
Предметы

Лабораторная работа №2 «Исследование свободного падения тел»

Этот видеоурок доступен по абонементу
Подробнее об абонементе, платных и бесплатных уроках

У вас уже есть абонемент? Войти

Оплатить абонементот 75 руб. в месяц
У вас уже есть абонемент? Войти
Лабораторная работа №2 «Исследование свободного падения тел»

При помощи этого видеоурока все желающие смогут получить представление о теме «Лабораторная работа №2 «Исследование свободного падения тел». На этом уроке учащимся предлагается рассмотреть лабораторную работу. Учитель проведет исследование ускорения свободного падения тел на примере рисунка из учебника и готовых данных.

Введение. Цель работы. Оборудование

Лабораторная работа посвящена исследованию ускорения свободного падения. На двух предыдущих уроках мы говорили о движении тела, которое называется свободным падением, и движении тела, брошенного вертикально вверх. Вооружившись этими знаниями, давайте проведем экспериментальное исследование ускорения свободного падения. Чтобы провести эту лабораторную работу, рекомендуется собрать установку для снятия показаний движения падающего тела и уже по ним произвести расчеты. Мы решили провести лабораторную работу по уже полученным данным и по ним рассчитать ускорение свободного падения.

изображение ленты

Рис. 1. Изображение ленты

В оборудование входит лента с миллиметровыми делениями, на которой стоят отметки падающего свободно тела.

Краткая теория

По отметкам на этой ленте мы должны определить время движения тела. Второе, что мы должны сделать, – это определить пройденное телом расстояние. Зная, что движение у нас равноускоренное, с нулевой начальной скоростью, мы используем уравнение для вычисления ускорения свободного падения.

ускорение свободного падения

Рис. 2. Расчет ускорения свободного падения

Обратите внимание на уравнение, написанное первым: t = n . T. Т – это промежуток времени, через который ставится отметка о падении тел. n – это порядок (количество) этих промежутков. В нашем случае Т = 0,02 с. Время это достаточно небольшое, поэтому для его измерения требуется специальное оборудование.

Начальная скорость у падающего тела V0=0. Расстояние, которое проходит тело, определяется уравнением: . Из этого уравнения следует формула для вычисления ускорения свободного падения: .

Процедура выполнения работы

Рассмотрев ленту и определив отсчеты, где стоят засечки положения пройденного тела, внесем данные в таблицу.

Время движения

t = n . T, с

 

Путь

S, мм

Путь

S, м

Ускорение

свободного падения

1

n = 1

t = 0,02 с

2

0,002

2

n = 2

t = 0,04 с

8

0,008

3

n = 3

t = 0,06 с

18

0,018

В первом случае засечка, которая показывает положение тела от нулевого значения, составляет по времени t = 0,02 с.

Расстояние, которое прошло при этом тело, составляет 2 мм (в метрах пройденный путь – 0,002 м), теперь, подставляя эти выражения в формулу ускорение свободного падения, получаем, что ускорение свободного падения равно 10 м/с2. Аналогично рассмотрим второй и третий случаи. Значения ускорения свободного падения для них записаны в таблицу.

Погрешности и выводы

Теперь давайте обсудим вопрос погрешности измерения ускорения свободного падения. Для этого необходимо из значения, полученного нами, вычесть истинное значение (9,81 м/с2) и разделить на истинное значение ускорения свободного падения, причем результат выразить в процентах.

Если переводить в проценты, то получается, что Δg»2%. Такое отклонение вполне допустимо.

Вывод из лабораторной работы мы предлагаем вам сделать самостоятельно, обязательно отметив, какие причины обуславливают наличие погрешностей.

Список дополнительной литературы:  

1. Кабардин О.Ф. Физика. Учебник для общеобразовательных учреждений. 9 класс. – М.: Просвещение, 2010.

2. Кикоин А.К. «Закон нечетных чисел» для свободного падения тел // Квант. – 1984. – № 12.  С. 17.

3. Кикоин И.К., Кикоин А.К. Физика: Учеб. для 9 кл. сред. шк. – М.: Просвещение, 1992. – 191 с.

4. Сивухин Д.В. Общий курс физики. –  М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 2005. – Т. 1. Механика. – С. 372.