Լաբորատոր աշխատանք՝ ուսումնասիրելով մարմինը շրջանագծի մեջ։ Լաբորատոր աշխատանք. Առաձգականության և ձգողականության ազդեցության տակ գտնվող մարմնի շարժման ուսումնասիրությունը: Մարմնի շարժումը դեպի հորիզոնական անկյան տակ

Էլաստիկություն և ծանրություն

Աշխատանքի նպատակը

Գնդակի կենտրոնաձիգ արագացման որոշում, երբ այն միատեսակ շարժումշրջագծով

Տեսական մասաշխատանքը

Փորձերը կատարվում են կոնաձև ճոճանակով. թելի վրա կախված փոքրիկ գնդակը շարժվում է շրջանագծով: Այս դեպքում թելը նկարագրում է կոն (նկ. 1): Գնդակի վրա գործում է երկու ուժ՝ ձգողականություն և թելի առաձգական ուժ։ Ստեղծում են կենտրոնաձիգ արագացում, ուղղված շառավղով դեպի շրջանագծի կենտրոնը։ Արագացման մոդուլը կարող է որոշվել կինեմատիկորեն: Այն հավասար է.

Արագացումը (ա) որոշելու համար անհրաժեշտ է չափել շրջանագծի շառավիղը (R) և գնդակի պտույտի շրջանը շրջանագծի երկայնքով (T):

Կենտրոնաձև արագացումը կարող է որոշվել նույն կերպ՝ օգտագործելով դինամիկայի օրենքները:

Նյուտոնի երկրորդ օրենքի համաձայն. Եկեք գրենք այն տրված հավասարումըընտրված առանցքների վրա պրոյեկցիաներում (նկ. 2):

Oh: ;

Oy: ;

Ox առանցքի վրա պրոյեկցիայի հավասարումից մենք արտահայտում ենք արդյունքը.

Oy առանցքի վրա պրոյեկցիայի հավասարումից մենք արտահայտում ենք առաձգական ուժը.

Այնուհետև արդյունքը կարող է արտահայտվել.

և հետևաբար արագացումը. , որտեղ g=9,8 մ/վ 2

Ուստի արագացումը որոշելու համար անհրաժեշտ է չափել շրջանագծի շառավիղը և թելի երկարությունը։

Սարքավորումներ

Եռոտանի կցորդիչով և ոտքով, չափիչ ժապավեն, պարանի վրա գնդիկ, գծված շրջանով թղթի թերթիկ, երկրորդ սլաքով ժամացույց

Աշխատանքի առաջընթաց

1. Կախեք ճոճանակը եռոտանի ոտքին:

2. Չափել շրջանագծի շառավիղը 1մմ ճշտությամբ։ (Հ)

3. Տեղադրեք եռոտանի ճոճանակի հետ այնպես, որ պարանի երկարացումն անցնի շրջանագծի կենտրոնով:

4. Մատներով վերցրեք թելը կախման կետում և պտտեք ճոճանակը, որպեսզի գնդակը նկարագրի թղթի վրա գծվածին հավասար շրջան:

6. Որոշի՛ր կոնաձև ճոճանակի բարձրությունը (ը): Դա անելու համար չափեք ուղղահայաց հեռավորությունը կախովի կետից մինչև գնդակի կենտրոնը:

7. Գտե՛ք արագացման մոդուլը՝ օգտագործելով բանաձևերը.

8. Հաշվել սխալները:

Աղյուսակ Չափումների և հաշվարկների արդյունքները

Հաշվարկներ

1. Շրջանառության ժամկետը. ; T=

2. Կենտրոնաձև արագացում.

; ա 1 =

; ա 2 =

Կենտրոնաձև արագացման միջին արժեքը.

; a cf =

3. Բացարձակ սխալ.

∆a 1 =

∆a 2 =

4. Միջին բացարձակ սխալ. ; Δa av =

5. Հարաբերական սխալ. ;

Եզրակացություն

Գրանցեք պատասխանները հարցերին ամբողջական նախադասություններով

1. Ձևակերպեք կենտրոնաձիգ արագացման սահմանումը: Գրի՛ր այն և արագացումը հաշվարկելու բանաձևը շրջանով շարժվելիս։

2. Ձևակերպե՛ք Նյուտոնի երկրորդ օրենքը. Գրի՛ր դրա բանաձևը և ձևակերպումը:

3. Գրի՛ր հաշվարկի սահմանումը և բանաձևը

ձգողականություն.

4. Գրի՛ր առաձգական ուժի հաշվարկման սահմանումը և բանաձևը:

Լաբորատոր աշխատանք 5

Մարմնի շարժումը դեպի հորիզոնական անկյան տակ

Թիրախ

Սովորեք որոշել թռիչքի բարձրությունն ու միջակայքը մարմինը հորիզոնի նկատմամբ անկյան տակ ուղղված սկզբնական արագությամբ շարժելիս:

Սարքավորումներ

Մոդել «Հորիզոնական անկյան տակ նետված մարմնի շարժում» աղյուսակներում

Տեսական մաս

Հորիզոնի նկատմամբ անկյան տակ գտնվող մարմինների շարժումը բարդ շարժում է։

Հորիզոնի նկատմամբ անկյան տակ շարժումը կարելի է բաժանել երկու բաղադրիչի՝ միատեսակ շարժում հորիզոնական (x առանցքի երկայնքով) և միևնույն ժամանակ միատեսակ արագացված, ձգողականության արագացումով, ուղղահայաց (y առանցքի երկայնքով): Ահա թե ինչպես է դահուկորդը շարժվում ցատկահարթակից ցատկելիս, ջրային թնդանոթից ջրի հոսք, հրետանային արկեր, արկեր նետելիս.

Շարժման հավասարումներ s w:space="720"/>"> Եվ

x և y առանցքների վրա պրոյեկցիաներով գրենք.

Դեպի X առանցք. S=

Թռիչքի բարձրությունը որոշելու համար անհրաժեշտ է հիշել, որ վերելքի վերին կետում մարմնի արագությունը 0 է: Այնուհետև կորոշվի վերելքի ժամանակը.

Ընկնելիս նույնքան ժամանակ է անցնում։ Հետևաբար, շարժման ժամանակը սահմանվում է որպես

Այնուհետև վերելակի բարձրությունը որոշվում է բանաձևով.

Եվ թռիչքի միջակայքը.

Թռիչքի ամենամեծ միջակայքը դիտվում է հորիզոնի նկատմամբ 45 0 անկյան տակ շարժվելիս:

Աշխատանքի առաջընթաց

1. Գրեք աշխատանքային գրքույկաշխատանքի տեսական մասը և նկարել գրաֆիկ.

2. Բացեք «Movement at an angle to horizontal.xls» ֆայլը:

3. B2 բջիջում մուտքագրեք սկզբնական արագության արժեքը՝ 15 մ/վ, իսկ B4 բջիջում՝ 15 աստիճանի անկյուն։(Վանդակներում մուտքագրվում են միայն թվեր՝ առանց չափման միավորների):

4. Դիտարկենք արդյունքը գրաֆիկի վրա: Փոխեք արագության արժեքը 25 մ/վ: Համեմատեք գրաֆիկները. Ի՞նչ է փոխվել։

5. Փոխեք արագության արժեքները մինչև 25 մ/վ, իսկ անկյունը՝ –35 աստիճան; 18 մ/վրկ, 55 աստիճան։ Վերանայեք գրաֆիկները:

6. Կատարեք արագության և անկյան արժեքների բանաձևի հաշվարկներ(ըստ ընտրանքների).

8. Ստուգեք ձեր արդյունքները, նայեք գրաֆիկներին: Գծեք գրաֆիկները՝ չափելու համար առանձին A4 թերթիկի վրա

Աղյուսակ Որոշ անկյունների սինուսների և կոսինուսների արժեքները

	30 0	45 0	60 0
Սինե (Մեղք)	0,5	0,71	0,87
Կոսինուս (Cos)	0,87	0,71	0,5

Եզրակացություն

Գրեք հարցերի պատասխանները ամբողջական նախադասություններով

1. Ի՞նչ արժեքներից է կախված հորիզոնի նկատմամբ անկյան տակ նետված մարմնի թռիչքի տիրույթը:

2. Բերե՛ք մարմինների շարժման օրինակներ դեպի հորիզոնական անկյան տակ:

3. Հորիզոնի նկատմամբ ո՞ր անկյան տակ է դիտվում մարմնի թռիչքի ամենամեծ տիրույթը հորիզոնի նկատմամբ անկյան տակ:

ԼԱԲ 6

3. Հաշվեք և աղյուսակում մուտքագրեք ժամանակաշրջանի միջին արժեքը<տ> որի համար պատրաստում է գնդակը Ն= 10 հեղափոխություն:

4. Հաշվեք և աղյուսակում մուտքագրեք պտտման ժամանակահատվածի միջին արժեքը<Տ> գնդակ:

5. Օգտագործելով (4) բանաձևը, որոշեք և աղյուսակում մուտքագրեք արագացման մոդուլի միջին արժեքը:

6. Օգտագործելով (1) և (2) բանաձևերը, որոշեք և աղյուսակում մուտքագրեք անկյունային և գծային արագության մոդուլների միջին արժեքը:

Փորձ	Ն	տ	Տ	ա	ω	v
1	10	12.13	—	—	—	—
2	10	12.2	—	—	—	—
3	10	11.8	—	—	—	—
4	10	11.41	—	—	—	—
5	10	11.72	—	—	—	—
Չրք.	10	11.85	1.18	4.25	0.63	0.09

7. Հաշվիր ժամանակային միջակայքի չափման բացարձակ պատահական սխալի առավելագույն արժեքը տ.

8. Որոշե՛ք ժամանակաշրջանի բացարձակ համակարգային սխալը տ .

9. Հաշվիր բացարձակ սխալժամանակի ընդմիջման ուղղակի չափում տ .

10. Հաշվե՛ք ժամանակային միջակայքի ուղղակի չափման հարաբերական սխալը:

11. Ժամանակի ուղղակի չափման արդյունքը գրի՛ր ինտերվալային տեսքով:

Պատասխանեք անվտանգության հարցերին

1. Ինչպե՞ս կփոխվի գնդակի գծային արագությունը, երբ այն հավասարաչափ պտտվում է շրջանագծի կենտրոնի նկատմամբ:

Գծային արագությունը բնութագրվում է ուղղությամբ և մեծությամբ (մոդուլ): Մոդուլը հաստատուն մեծություն է, սակայն նման շարժման ընթացքում ուղղությունը կարող է փոխվել։

2. Ինչպես ապացուցել հարաբերակցությունը v = ωR?

Քանի որ v = 1/T, ցիկլային հաճախականության և ժամանակաշրջանի միջև կապը 2π = VT է, որտեղից V = 2πR: Գծային արագության և անկյունային արագության միջև կապը 2πR = VT է, հետևաբար V = 2πr/T: (R-ը նկարագրվածի շառավիղն է, r-ը մակագրվածի շառավիղն է)

3. Ինչպե՞ս է կախված ռոտացիայի շրջանը: Տգնդակը իր գծային արագության մոդուլից:

Որքան բարձր է արագության ցուցանիշը, այնքան ցածր է ժամանակահատվածի ցուցանիշը:

Եզրակացություններ. սովորել է որոշել պտտման շրջանը, մոդուլները, կենտրոնաձիգ արագացումը, անկյունային և գծային արագությունները մարմնի միատեսակ պտույտի ժամանակ և հաշվարկել մարմնի շարժման ժամանակի ուղիղ չափումների բացարձակ և հարաբերական սխալները:

Սուպեր առաջադրանք

Որոշեք արագացումը նյութական կետդրա միատեսակ պտույտի ժամանակ, եթե դուրս է Δ տ= 1 վրկ նա ծածկել է շրջագծի 1/6-ը՝ ունենալով գծային արագության մոդուլ v= 10 մ/վ:

Շրջագիծ:

S = 10 ⋅ 1 = 10 մ
l = 10⋅ 6 = 60 մ

Շրջանակի շառավիղը.

r = l/2π
r = 6/2 ⋅ 3 = 10 մ

Արագացում:

a = v 2/ր
a = 100 2 /10 = 10 մ / վ 2:

Լաբորատոր աշխատանքԹիվ 4 ֆիզիկայից, 9-րդ դասարան (պատասխաններ) - Շրջանով մարմնի շարժման ուսումնասիրություն.

3. Հաշվեք և աղյուսակում մուտքագրեք ժամանակաշրջանի միջին արժեքը , որի ընթացքում գնդակը կատարում է N = 10 պտույտ։

4. Հաշվեք և աղյուսակում մուտքագրեք պտտման ժամանակահատվածի միջին արժեքը գնդակ.

5. Օգտագործելով (4) բանաձևը, որոշեք և աղյուսակում մուտքագրեք արագացման մոդուլի միջին արժեքը:

6. Օգտագործելով (1) և (2) բանաձևերը, որոշեք և աղյուսակում մուտքագրեք անկյունային և գծային արագության մոդուլների միջին արժեքը:

Փորձ	Ն	տ	Տ	ա	ω	v
1	10	12.13	-	-	-	-
2	10	12.2	-	-	-	-
3	10	11.8	-	-	-	-
4	10	11.41	-	-	-	-
5	10	11.72	-	-	-	-
Չրք.	10	11.85	1.18	4.25	0.63	0.09

7. Հաշվե՛ք t ժամանակային միջակայքի չափման բացարձակ պատահական սխալի առավելագույն արժեքը։

8. Որոշե՛ք t ժամանակաշրջանի բացարձակ համակարգային սխալը.

9. Հաշվե՛ք t ժամանակային միջակայքի ուղիղ չափման բացարձակ սխալը.

10. Հաշվե՛ք ժամանակային միջակայքի ուղղակի չափման հարաբերական սխալը:

11. Ժամանակի ուղղակի չափման արդյունքը գրի՛ր ինտերվալային տեսքով:

Պատասխանեք անվտանգության հարցերին

1. Ինչպե՞ս կփոխվի գնդակի գծային արագությունը, երբ այն հավասարաչափ պտտվում է շրջանագծի կենտրոնի նկատմամբ:

Գծային արագությունը բնութագրվում է ուղղությամբ և մեծությամբ (մոդուլ): Մոդուլը հաստատուն մեծություն է, սակայն նման շարժման ընթացքում ուղղությունը կարող է փոխվել։

2. Ինչպե՞ս ապացուցել v = ωR կապը:

Քանի որ v = 1/T, ցիկլային հաճախականության և ժամանակաշրջանի միջև կապը 2π = VT է, որտեղից V = 2πR: Գծային արագության և անկյունային արագության միջև կապը 2πR = VT է, հետևաբար V = 2πr/T: (R - նկարագրվածի շառավիղը, r - մակագրվածի շառավիղը)

3. Ինչպե՞ս է գնդակի պտտման ժամանակաշրջանը կախված նրա գծային արագության մեծությունից:

Որքան բարձր է արագության ցուցանիշը, այնքան ցածր է ժամանակահատվածի ցուցանիշը:

Եզրակացություններ. Ես սովորեցի որոշել պտտման ժամանակահատվածը, մոդուլները, կենտրոնաձիգ արագացումը, անկյունային և գծային արագությունները մարմնի միատեսակ պտույտի ժամանակ և հաշվարկել մարմնի շարժման ժամանակի ուղիղ չափումների բացարձակ և հարաբերական սխալները:

Սուպեր առաջադրանք

Որոշեք նյութական կետի արագացումը նրա միատեսակ պտույտի ընթացքում, եթե Δt = 1 վ-ում այն ​​ծածկել է շրջագծի 1/6-ը՝ ունենալով գծային արագության մոդուլ v = 10 մ/վ։

Շրջագիծ:

S = 10 ⋅ 1 = 10 մ
l = 10⋅ 6 = 60 մ

Շրջանակի շառավիղը.

r = l/2π
r = 6/2 ⋅ 3 = 10 մ

Արագացում:

a = v 2 / r
a = 100 2 /10 = 10 մ/վ 2.

Ամսաթիվ__________ ՖԻ_______________________________________ Դաս 10_____

Թիվ 1 լաբորատոր աշխատանք թեմայի շուրջ.

«ՄԱՐՄՄԱՆԻ ՇՐՋԱՆԱԿԱՆ ՇԱՐԺՄԱՆ ՈՒՍՈՒՄՆԱՍԻՐՈՒԹՅՈՒՆԸ ԵՐԿԱՑՈՒԹՅԱՆ ԵՎ ՁԳԱՀԱՆՈՒԹՅԱՆ ՈՒԺԵՐԻ ԱԶԴԵՑՈՒԹՅԱՆ ՏԱԿ».

Աշխատանքի նպատակը. Գնդիկի կենտրոնաձիգ արագացման որոշումը շրջանագծում նրա միատեսակ շարժման ժամանակ:

Սարքավորումներ: եռոտանի կցորդիչով և ոտքով, չափիչ ժապավեն, կողմնացույց, դինամոմետր

լաբորատորիա, կշեռք կշիռներով, քաշը պարանի վրա, թղթի թերթիկ, քանոն, խցան։

Աշխատանքի տեսական մասը.

Փորձերը կատարվում են կոնաձև ճոճանակով։ Փոքր գունդը շարժվում է R շառավղով շրջանով: Այս դեպքում AB թելը, որին ամրացված է գնդակը, նկարագրում է աջ շրջանաձև կոնի մակերեսը: Գնդակի վրա գործում է երկու ուժ՝ ձգողականություն
և թելի լարվածությունը (նկ. ա). Նրանք ստեղծում են կենտրոնաձիգ արագացում , ուղղված շառավղով դեպի շրջանագծի կենտրոնը։ Արագացման մոդուլը կարող է որոշվել կինեմատիկորեն: Այն հավասար է.

.

Արագացումը որոշելու համար անհրաժեշտ է չափել շրջանագծի շառավիղը և գնդակի պտտման շրջանը շրջանագծի երկայնքով:

Կենտրոնաձև (նորմալ) արագացումը կարող է որոշվել նաև դինամիկայի օրենքներով։

Նյուտոնի երկրորդ օրենքի համաձայն
. Եկեք քանդենք իշխանությունը բաղադրիչների մեջ Եվ , ուղղված շառավղով դեպի շրջանագծի կենտրոն և ուղղահայաց վերև։

Այնուհետև Նյուտոնի երկրորդ օրենքը կգրվի հետևյալ կերպ.

.

Ուղղություն կոորդինատային առանցքներընտրեք, ինչպես ցույց է տրված նկար բ. O 1 y առանցքի վրա կանխատեսումների դեպքում գնդակի շարժման հավասարումը կունենա հետևյալ ձևը՝ 0 = F 2 - մգ: Հետևաբար F 2 = մգ՝ բաղադրիչ հավասարակշռում է ձգողականությունը
, գործում է գնդակի վրա:

Եկեք գրենք Նյուտոնի երկրորդ օրենքը O 1 x առանցքի վրա պրոյեկցիաներով. մարդ = F 1: Այստեղից
.

F 1 բաղադրիչի մոդուլը կարող է որոշվել տարբեր ձևերով: Նախ, դա կարելի է անել OAB և FBF 1 եռանկյունների նմանությունից.

.

Այստեղից
Եվ
.

Երկրորդ, F 1 բաղադրիչի մոդուլը կարող է ուղղակիորեն չափվել դինամոմետրով: Դա անելու համար մենք հորիզոնական տեղակայված դինամոմետրով գնդակը քաշում ենք շրջանագծի R շառավղին հավասար հեռավորության վրա (նկ. գ), և որոշում ենք դինամոմետրի ցուցմունքը։ Այս դեպքում աղբյուրի առաձգական ուժը հավասարակշռում է բաղադրիչը .

Եկեք համեմատենք n-ի բոլոր երեք արտահայտությունները.

,
,
և համոզվեք, որ դրանք մոտ են միմյանց:

Աշխատանքային առաջընթաց.

1. Կշեռքի վրա գնդիկի զանգվածը որոշե՛ք 1 գ ճշտությամբ։

2. Ամրացրեք գնդակը թելի վրա կախված եռոտանի ոտքի մեջ՝ օգտագործելով խցանի կտոր:

3 . Թղթի վրա գծեք 20 սմ շառավղով շրջան (Ռ= 20 սմ = ________ մ):

4. Եռոտանը ճոճանակով դնում ենք այնպես, որ պարանի երկարացումը շրջանագծի կենտրոնով անցնի։

5 . Թելը ձեր մատներով վերցնելով կախման կետում, ճոճանակը դրեք պտտվող շարժման մեջ

թղթի թերթիկի վերևում, որպեսզի գնդակը նկարագրի նույն շրջանակը, ինչ թղթի վրա նկարվածը:

6. Մենք հաշվում ենք այն ժամանակը, որի ընթացքում ճոճանակը կատարում է 50 ամբողջական պտույտ (Ն = 50).

7. Հաշվեք ճոճանակի պտույտի ժամանակաշրջանը բանաձևով. Տ = տ / Ն.

8 . Հաշվեք կենտրոնաձիգ արագացման արժեքը՝ օգտագործելով բանաձևը (1).

=

9 . Որոշեք կոնաձև ճոճանակի բարձրությունը (հ). Դա անելու համար չափեք ուղղահայաց հեռավորությունը գնդակի կենտրոնից մինչև կասեցման կետը:

10 . Հաշվեք կենտրոնաձիգ արագացման արժեքը՝ օգտագործելով բանաձևը (2).

=

11. Հորիզոնական դինամոմետրով գնդակը քաշեք շրջանագծի շառավղին հավասար հեռավորության վրա և չափեք բաղադրիչի մոդուլը .

Այնուհետև մենք հաշվարկում ենք արագացումը՝ օգտագործելով բանաձևը (3). =

12. Չափումների և հաշվարկների արդյունքները մուտքագրվում են աղյուսակում:

Շրջանակի շառավիղը Ռ , մ	Արագություն Ն	տ , Հետ	Շրջանառության շրջան Տ = տ / Ն	Ճոճանակի բարձրությունը հ , մ	Գնդիկի զանգված մ , կգ	Կենտրոնի արագացում մ/վրկ 2	Կենտրոնի արագացում մ/վրկ 2	Կենտրոնի արագացում մ/վրկ 2

13 . Համեմատեք կենտրոնաձիգ արագացման մոդուլի ստացված երեք արժեքները:

__________________________________________________________________________ ԵԶՐԱԿԱՑՈՒԹՅՈՒՆ.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Լրացուցիչ:

Գտե՛ք a c (1) և (3) անուղղակի չափման հարաբերական և բացարձակ սխալը.

Բանաձև (1). ________; Δa c = · a c = ________;

Բանաձև (3). _________; Δa c = · a c = _______.

Թեմա: Շրջանով մարմնի շարժման ուսումնասիրություն.

Աշխատանքի նպատակը. Գնդիկի կենտրոնաձիգ արագացման որոշումը շրջանագծում նրա միատեսակ շարժման ժամանակ:

Սարքավորումներ:

• եռոտանի միացումով և ոտքով;
• չափիչ ժապավեն;
• կողմնացույց;
• լաբորատոր դինամոմետր;
• կշեռքներ կշիռներով;
• գնդակը պարանի վրա;
• մի կտոր խցանափոսով;
• թղթի թերթիկ;
• քանոն.

Տեսական մաս

Փորձերը կատարվում են կոնաձև ճոճանակով։ Մի փոքրիկ գնդակը շարժվում է շառավղով շրջանով Ռ. Այս դեպքում շարանը ԱԲ, որին ամրացված է գնդակը, նկարագրում է աջ շրջանաձև կոնի մակերեսը։ Գնդակի վրա գործում է երկու ուժ՝ ձգողականություն մգև թելի լարվածությունը Ֆ(տես նկ Ա). Նրանք ստեղծում են a n կենտրոնաձիգ արագացում՝ ուղղված շառավղով դեպի շրջանագծի կենտրոնը։ Արագացման մոդուլը կարող է որոշվել կինեմատիկորեն: Այն հավասար է.

a n = ω 2 R = 4π 2 R/T 2

Արագացումը որոշելու համար անհրաժեշտ է չափել շրջանագծի շառավիղը Ռև գնդակի շրջադարձի շրջանը Տ. Կենտրոնաձև (նորմալ) արագացումը կարող է որոշվել նաև դինամիկայի օրենքներով։ Նյուտոնի երկրորդ օրենքի համաձայն ma = մգ + Ֆ. Եկեք քանդենք իշխանությունը Ֆբաղադրիչների մեջ F 1Եվ F 2, ուղղված շառավղով դեպի շրջանագծի կենտրոն և ուղղահայաց վերև։ Այնուհետև Նյուտոնի երկրորդ օրենքը կարելի է գրել հետևյալ կերպ.

ma = մգ + F 1 + F 2.

Մենք ընտրում ենք կոորդինատային առանցքների ուղղությունը, ինչպես ցույց է տրված նկարում բ. O 1 Y առանցքի վրա պրոյեկցիայի դեպքում գնդակի շարժման հավասարումը կունենա հետևյալ ձևը. 0 = F 2 - մգ. Այստեղից F2 = մգ. Բաղադրիչ F 2հավասարակշռում է ձգողականությունը մգ, գործելով գնդակի վրա: Գրենք Նյուտոնի երկրորդ օրենքը առանցքի վրա պրոյեկցիայի մեջ O 1 X: ma n = F 1. Այստեղից և n = F 1 / մ. Բաղադրիչի մոդուլ F 1կարելի է որոշել տարբեր ձևերով. Նախ, դա կարելի է անել՝ օգտագործելով եռանկյունների նմանությունը OAVԵվ FBF 1:

F 1 /R = մգ/ժ

Այստեղից F 1 = մգՌ/ժԵվ a n = gR/h.

Երկրորդ, բաղադրիչի մոդուլը F 1կարելի է ուղղակիորեն չափել դինամոմետրով: Դա անելու համար մենք հորիզոնական դինամոմետրով գնդակը քաշում ենք շառավղին հավասար հեռավորության վրա Ռշրջանակներ (նկ. Վ), և որոշել դինամոմետրի ցուցանիշը: Այս դեպքում աղբյուրի առաձգական ուժը հավասարակշռում է բաղադրիչը F 1. Եկեք համեմատենք բոլոր երեք արտահայտությունները a n:

a n = 4π 2 R/T 2, a n = gR/h, a n = F 1 /մ

և համոզվեք, որ երեք մեթոդներով ստացված կենտրոնաձիգ արագացման թվային արժեքները մոտ են միմյանց:

Այս աշխատանքում ժամանակը պետք է չափել մեծագույն խնամքով։ Այդ նպատակով, թերեւս, օգտակար է հետհաշվել ավելի մեծ թիվՃոճանակի N պտույտները՝ դրանով իսկ նվազեցնելով հարաբերական սխալը։

Գնդակը լաբորատոր կշեռքի չափ ճշգրիտ կշռելու կարիք չկա։ Բավական է կշռել 1 գ ճշտությամբ Բավական է չափել 1 սմ ճշտությամբ կոնի բարձրությունը և շառավիղը նույն կարգը.

Աշխատանքի կարգը.

1. Կշեռքի վրա 1 գ ճշտությամբ որոշե՛ք գնդակի զանգվածը։

2. Թելը անցնում ենք խցանի անցքից և խցանը սեղմում եռոտանի ոտքի մեջ (տես Նկ. Վ).

3. Թղթի վրա գծեք շրջան, որի շառավիղը մոտ 20 սմ է, չափում ենք 1 սմ ճշգրտությամբ։

4. Եռոտանը ճոճանակով դնում ենք այնպես, որ թելի շարունակությունն անցնի շրջանագծի կենտրոնով։

5. Մատներով թելը վերցնելով կախման կետում, պտտեք ճոճանակն այնպես, որ գնդակը նկարագրի նույն շրջանակը, ինչ թղթի վրա գծվածը:

6. Մենք հաշվում ենք այն ժամանակը, որի ընթացքում ճոճանակը կատարում է որոշակի թվով պտույտներ (օրինակ՝ N = 50):

7. Որոշի՛ր կոնաձև ճոճանակի բարձրությունը։ Դա անելու համար մենք չափում ենք ուղղահայաց հեռավորությունը գնդակի կենտրոնից մինչև կասեցման կետը (մենք համարում ենք հ ~ լ).

8. Գտե՛ք կենտրոնաձիգ արագացման մոդուլը՝ օգտագործելով բանաձևերը.

a n = 4π 2 R/T 2Եվ a n = gR/h

9. Հորիզոնական դինամոմետրի միջոցով գնդակը քաշում ենք շրջանագծի շառավղին հավասար հեռավորության վրա և չափում բաղադրիչի մոդուլը։ F 1. Այնուհետև մենք հաշվարկում ենք արագացումը բանաձևով և n = F 1 / մ.

10. Չափման արդյունքները մուտքագրում ենք աղյուսակ:

Փորձը ոչ.	Ռ	Ն	Δt	T = Δt/N	հ	մ	a n = 4π 2 R/T 2	a n = gR/h	a n = F 1 / մ
1

Համեմատելով կենտրոնաձիգ արագացման մոդուլի ստացված երեք արժեքները՝ համոզվում ենք, որ դրանք մոտավորապես նույնն են։