Лабораторная работа "Изучение движения по окружности"
Цель работы: определение основных характеристик тела при его равномерном движении по окружности.
Оборудование:
- лента измерительная;
- циркуль;
- шарик на нити;
- мяч;
- лист бумаги;
- линейка.
Теоретическая часть
1. Конический маятник. Эксперимент проводится с коническим маятником. Небольшой шарик (массивное небольшое тело) движется по окружности радиусом R. (см. рис). При этом нить L, к которой прикреплен шарик, описывает поверхность прямого кругового конуса. На шарик действуют две силы: сила тяжести mg и натяжение нити F . Они создают ускорение, направленное по радиусу к центру окружности. Для выполнения нарисуйте окружность на листе бумаги и приведите маятник во вращение над этой окружностью.
а) Привести груз во вращение по нарисованной окружности радиуса R= 20 см. Измерить радиус с точностью 1 см. Измерить время t, за которое тело совершит N=20 оборотов.
б) Определить период и частоту вращения шарика.
в) Вычислить скорость и угловую скорость движения шарика.
г) Вычислить центростремительное ускорение.
д) Повторить опыт, изменив радиус вращения тела.
2. Вращение мячика. Отметить на мячике точку, прокатите мяч по поверхности, сделав несколько оборотов.
1) Измерьте длину пройденного пути s и количество оборотов N. Определите длину окружности мяча l.
2) Определите радиус мяча, используя формулу длины окружности (l=2pR)
3) Замерив время движения t, рассчитайте период T и частоту вращения мяча n.
4) Рассчитайте линейную и угловую скорость, центростремительное ускорение отмеченной точки относительно центра колеса.
|