Лабораторная работа №2. Оборудование: прибор для демонстрации законов механики, элек­тронный счетчик-секундомер, динамометр

ПРОВЕРКА ВТОРОГО ЗАКОНА НЬЮТОНА

Оборудование: прибор для демонстрации законов механики, элек­тронный счетчик-секундомер, динамометр, весы, разновес, мас­штабная линейка.

Выполнение работы

Описание установки: Динамометр предназначен для измерения силы в диапазоне от 0 до 0,06 Ньютона и представляет собой изме­рительное пружинно-стрелочное устройство, смонтированное на специальном кронштейне и помешенное в пластмассовом корпусе. На задней стенке корпуса имеется шкала с ценой деления 0,01 Ньютона. Для установки и крепления динамометра предусмотрены щеки и винт. Каретка, на жесткий буфер которой надевается нить измерительного устройства, перемещаясь под действием составляющей силы тяжести по наклонному монорельсу, отклоняет стрелку динамометра на угол, соответствующий этой силе.

Для экспериментальной проверки 2-го закона Ньютона необ­ходимо произвести измерение трех величин, а именно: ускорения, с которым движется каретка по монорельсу ПДЗМ; массы каретки; силы, действующей на каретку.

1. Движение каретки по монорельсу с достаточной степенью точности можно считать равноускоренным. Чтобы убедиться в этом, необходимо экспериментально измерить с помощью динамо­метра силу, действующую на каретку, в двух различных участках монорельса. Ускорение каретки можно определить по формуле

Здесь S – длина пути, пройденного кареткой; величина S фиксиру­ется по делениям, нанесенным на боковую поверхность монорель­са; t – время, за которое каретка прошла путь S; время t определя­ется с помощью электронного счетчика-секундомера. Для нахожде­ния среднего значения ускорения каретки необходимо произвести измерения величин S₁,S₂,… и t₁,t₂ … не менее пяти раз. При всех измерениях ручка регулировки мощности воздуходувки должна на­ходиться в крайнем правом положении.

2. Масса каретки определяется взвешиванием.

3. Для определения силы, действующей на каретку необходи­мо установить каретку на монорельс и соединить ее нитью с дина­мометром. После включения воздуходувки каретка придет в движе­ние, а затем остановится, удерживаемая соединительной нитью. Измерения провести на различных участках монорельса и опреде­лить F_cp.

4. Найти отношение и сравнить его с единицей.

Определить абсолютную и относительную погрешности экс­периментальной проверки 2-го закона Ньютона.

Дата добавления: 2014-11-07