1. Уважаемые друзья!

    С 8 февраля 2018 года наш форум переходит в режим Элитарного Клуба.
    Теперь незарегистрированным посетителям запрещено подглядывать и подслушивать наши тайные переговоры, а чтобы зарегистрироваться, нужно... впрочем, если вы действительно достойны стать членом Клуба, то вы наверняка разберётесь, как это сделать.

    Возрадуйтесь, обладатели зарегистрированных аккаунтов! Обещаем вам чистки, репрессии и все остальные бонусы тоталитарного сообщества.

    Всегда ваша,
    Администрация Корума

1 семестр. Работа № 1. 4 "Изучение второго закона Ньютона с использованием воздушной дорожки"

Тема в разделе "Лабы по физике", создана пользователем Алиса Нарис (Т-12), 20 сен 2010.

Модераторы: onyx
  1. У меня будет 1.04 лаба и не могу понять, что даже за тема :( Может и ее скинешь? :)
  2. Roxmat

    Roxmat Осваивается на коруме

    Тема лабы 1.04 - "Изучение второго закона Ньютона с использованием воздушной дорожки".
  3. lamen

    lamen Грустный lamen со своим жалким догматизмом. Команда форума Администратор

    Ребят, описание надо брать в лаборатории. У меня, например, его нет.
  4. Roxmat

    Roxmat Осваивается на коруме

    Господа, я вот почитала описание работы и одну вещь не поняла: какое время надо подставлять в формулу нахождения ускорения? В установке четыре датчика, и четыре времени даются. Так какое показание из четырёх мне использовать?
  5. lamen

    lamen Грустный lamen со своим жалким догматизмом. Команда форума Администратор

    Roxmat, выложила бы описание тогда уж. Оно сейчас мало у кого есть.

    Что-то мне подсказывает, что 4 датчика там для того чтобы изменять ускорение как-бы 4 раза. А потом брать среднее. Хотя могу и ошибаться.
  6. Roxmat

    Roxmat Осваивается на коруме

    Я бы с радостью, да сканера у меня нет. Я могу разве что перепечатать часть без формул.
  7. Roxmat

    Roxmat Осваивается на коруме

    Так, перепечатываю содержание лабораторной (отсканировать не могу), точнее, часть, которая у меня вопросы вызвала:

    Затем идёт описание установки. В данной лабе используется такая схема, когда брусок скользит по воздушной дорожке под действием тяжести груза, который к нему прикрепили через нить. Время движения показывает секундомер, к которому присоединены фотодатчики (их четыре).

    В процессе работы надо снять показания секундомера (4 времени получается в таблице результатов, которую надо заполнить). Также в формуле погрешности требуется погрешность секундомера, а где я её возьму? :)
  8. M@ks

    M@ks Корумчанин

    Не стесняемся читать Светозарова. Погрешность либо на стенде в лаборатории, либо если нигде не указана, берется единица последней значащей цифры. Кстати на 1 семинаре по физике вам это всё должны были объяснить.
  9. lamen

    lamen Грустный lamen со своим жалким догматизмом. Команда форума Администратор

    Ничего нового ты мне не сказала. Вероятно надо вычислить 4 значения ускорения, а потом взять среднее.

    Как уже тут заметили - если погрешность нигде не указана и не известен класс точности (допустим его вообще нету - прибор то импортный), то надо брать единицу в последнем разряде.
  10. Roxmat

    Roxmat Осваивается на коруме

    Хорошо, ускорение вычисляю так, как Вы сказали. Погрешность массы, подозреваю, тоже надо брать с таблиц, которые висят в кабинете. А вот что мне делать с погрешностями a1, b1 и z, то есть где их брать?

    Вот есть первые выражения (вторые аналогичные):

    z=1/(M+m)
    a1=mg(1+мю)
    b1=мю*g

    мю=b1m/m(a1-b1m)
    g=(a1-b1m)/m

    w=a1z-b1

    И даются потом формулы погрешностей для мю и g, переменные в которых, кроме b1, a1, m и z, такие: дельта b1, дельта a1, дельта z. Их-то мне откуда брать? Только по методу Светозарова для сложных функций?

    Извините, что так много вопросов задаю. Понимаю, что всех тут достала, но я просто не всё понимаю, что надо делать, а хочется сделать лабу как положено. :) :eek:
  11. lamen

    lamen Грустный lamen со своим жалким догматизмом. Команда форума Администратор

    А лучше посмотри описание - там точно должно быть написано.

    У меня-то его нету, поэтому я могу ошибаться :D .

    Да, именно так. Как я писал вот тут.

    Не извиняйся. Ты как раз молодец и правильно делаешь, что спрашиваешь.
  12. Roxmat

    Roxmat Осваивается на коруме

    Да, ещё формула погрешности нахождения ускорения планера даётся:

    E(w)=дельта w/w=((2*дельта x/x-x0)^2 + (2*дельта t/t)^2)^1/2, где t - прохождение от точки x0. А в задании сказано: "...Вычислить для каждого значения M (первое задание) ускорение w и его погрешность по формулам...". В таблице для каждого M только одно w и одно дельта w, но четыре времени t с индексами 1, 2, 3, 4. Я чего понять не могу: зачем тогда дают четыре времени, если нужно только одно значение w? А то получается, что для каждого времени надо своё w. :) Я НЕ думаю, что тут есть принцип типа "выбирай время, какое хочешь, и считай".
  13. lamen

    lamen Грустный lamen со своим жалким догматизмом. Команда форума Администратор

    Ну, свое мнение я тебе сказал. Посчитай 4 ускорения, вычисли из них среднее, оцени разброс.
  14. Roxmat

    Roxmat Осваивается на коруме

    Хорошо, попробую. Эх, придётся с этими производными возиться, конечно, для погрешностей a1, b1 и z, ну что делать... Спасибо за помощь. :)
  15. Crystal

    Crystal Корумчанин Преподаватель МИФИ

    Для каждого сочетания масс планера и груза вы измеряете 4 времени, это позволяет вычислить 4 ускорения. Они получаются неодинаковые, и для оценки погрешности ускорения лучше всего подходит метод Корнфельда. Строго говоря, в погрешность ускорения вносит вклад и приборная погрешность линейки (в большей степени) и таймера, но на практике превалирует разброс среди 4 значений.

    Погрешность ускорения нужна для правильной отрисовки области погрешности экспериментальных точек. Погрешности a_1 и b_1 прямого отношения к ней не имеют, они обусловлены тем, как ложатся точки на график. Конечно, может статься и так, что точки настолько идеально ложатся на прямую, что и сами их погрешности нужно будет учитывать, но это маловероятно. Вначале нужно найти a_1, оно вместе с погрешностью ищется просто методом парных точек. После этого нужно найти b_1. Для этого можно просто рассмотреть разности (a_1)*(z_i) - w_i во всех i точках графика и усреднить.

    По всем вопросам, связанным с этой работой, убедительная просьба обращаться по адресу abakimov@gmail.com.
  16. fantomas

    fantomas Осваивается на коруме

    а кто-нибудь может все таки выложить саму работу или может у кого то в группах ее выкладывали? забыл взять
  17. Roxmat

    Roxmat Осваивается на коруме

    Ой, спасибо! :) :eek: (Что ж тогда не заключили в соотв. скобки W, раз его надо искать как среднее? Напечатали работу, блин...)
  18. Ex0tiC

    Ex0tiC Новичок

    Ну вот и сама лаба

    Вложения:

    • 1.jpg
      1.jpg
      Размер файла:
      924,7 КБ
      Просмотров:
      1.282
    • 2.jpg
      2.jpg
      Размер файла:
      760,5 КБ
      Просмотров:
      1.136
    • 3.jpg
      3.jpg
      Размер файла:
      791,2 КБ
      Просмотров:
      1.058
  19. Ex0tiC

    Ex0tiC Новичок

    ...

    Вложения:

    • 4.jpg
      4.jpg
      Размер файла:
      1,4 МБ
      Просмотров:
      1.020
    • 5.jpg
      5.jpg
      Размер файла:
      988 КБ
      Просмотров:
      983
  20. Ex0tiC

    Ex0tiC Новичок

    3. Включить секундомер. Нажав кнопку Mode один раз, перевести его в режим измерения времени обозначенный красной стрелкой на рис. 4.3, при этом загорится лампочка у пиктограммы этого режима. Нажать два раза кнопку Reset.
    4. Перекинуть нить через блок. Нажав кнопку на тросике стартовой системы, освободить планер. Медленно передвигая планер вдоль трека, убедиться, что он может беспрепятственно достигнуть упора: экран не касается в процессе движения соединительных проводов и корпусов фотодатчиков, а держатель груза не достает до пола. Убедиться также в том, что световые датчики фиксируют моменты прохождения мимо них левого края экрана.
    5. Включить воздуходувку (рис. 4.4) нажатием кнопки на ее задней панели (на рисунке не показана). Медленно повернуть ручку мощности наддува до положения 2. Подождать несколько секунд, после чего медленно повернуть ручку до положения 4. Не устанавливать на воздуходувке значения больше 4!
    6. С помощью гирь установить массу груза т = 12 г и массу планера М = 220 г. Перед запуском закрепить планер в стартовом положении, сбросить показания секундомера, нажав кнопку «Reset». Убедившись, что планер и груз покоятся, нажать кнопку на тросике стартовой системы и запустить планер. После прекращения движения снять показания секундомера (1,...,{4. Результаты измерений занести в заранее подготовленную таблицу
    4.1.
    7. Повторить измерения, проделанные в п. 6, для масс планера в диапазоне 220-370 г с шагом 25 г. Результаты измерений занести в таблицу 4.1.
    8. Вычислить для каждого значения М ускорение w и его погрешность Ам> по формулам (4.6) и (4.21). Построить график зависимости w(z). Убедиться, что зависимость является линейной. С помощью метода парных точек найти коэффициенты полученной прямой а\ и Ь\. Вычислить коэффициент трения и ускорение свободного падения по формулам (4.16) и (4.17), а также их погрешности по формулам (4.25) и (4.26). Сравнить полученное значение g с табличным.
    Таблица 4.1

    № п\п M, кг t1,c t2,c t3,c t4,c w, м\c^2 дельта w, м\c^2

    0,230
    0,250
    ... .... .... ....


    Задание 2. Исследование зависимости ускорения планера от массы груза
    1. С помощью гирь установить массу груза m = 14 г и массу планера М = 320 г. Проделать измерения времен t1...t4. Результаты измерений занести в таблицу 4.2.
    2. Повторить измерения, проделанные в п. 1, для масс груза в диапазоне от 14 г до 20 г с шагом 2 г. При этом должна оставаться неизменной и равной М+m=334 г суммарная масса планера и груза. Результаты измерений занести в таблицу 4.2.
    3. Внести в таблицу 4.2 данные из задания 1 для массы груза 12 г. Построить по полученным данным график зависимости ускорения планера w от массы груза т. Убедиться, что зависимость является линейной.

    Таблица 4.2


    № п\п m, г t1,c t2,c t3,c t4,c w, м\c^2 дельта w, м\c^2

    12
    14
    ... .... .... ....


    4. С помощью метода парных точек найти коэффициенты полученной прямой а1 и b2. Вычислить коэффициент трения по формуле (4.21) и его погрешность по формуле (4.27). Сравнить полученное значение с результатом предыдущего задания.
    5. Вычислить по формулам (4.22) и (4.28) ускорение свободного падения § и его погрешность, сравнить полученный результат с табличным значением. Сделать вывод о том, какой из двух рассмотренных методов экспериментального определения ускорения свободного падения более точен.
    Табличные значения
    g=9,81
    Контрольные вопросы
    1. Что называется радиус-вектором, скоростью, ускорением материальной точки?
    2. Сформулировать законы Ньютона.
    3. Что такое инерциальная система отсчета?
    4. Приведите примеры движения тела под действием постоянной силы. Какова в общем случае форма его траектории и почему?
    5. Как зависит координата от времени при движении с постоянным ускорением?
    6. Как зависит скорость от времени при движении с постоянным ускорением?
    7. Какие силы действуют на планер? Куда направлена их векторная сумма? Куда направлено ускорение планера?
    8. Почему модули ускорений планера и гири равны?
    9. Почему силы натяжения нити Т1 и Т2 равны по модулю?
    10. Будет ли ускорение линейно зависеть от массы груза при фиксированной массе планера?
    11. Как в используемой установке уменьшают трение между планером и треком?
    12. Как следует включить и настроить воздуходувку?
    13. Какой момент времени фиксируют фото датчики электронного секундомера?
    14. Какой режим работы электронного секундомера следует выбрать?
    15. Как работает стартовая система?


    Литература
    1. И. В. Савельев. Курс общей физики. В 5 кн. Кн. 1. Механика. М.: АСТ, 2008.
    2. В. В. Светозаров. Элементарная обработка результатов измерений. М.: МИФИ, 2001.
    3. Д. В. Сивухин. Общий курс физики. Т. I. Механика. М.: Физматлит, 2006.
    4. И. Е. Иродов. Механика. Основные законы. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2007.



    могут быть косяки ... но я сомневаюсь
    если что пишите
Модераторы: onyx

Поделиться этой страницей