РОБОТА

Фізичного

Практикуму

Тема: Вивчення руху тіла кинутого вертикально, горизонтально і під кутом до горизонту.

2001

Вивчення руху тіла кинутого вертикально, горизонтально і під кутом до горизонту.

Мета роботи: вивчити складний рух на прикладі руху тіла, кинутого горизонтально, вертикально, до горизонту.

Потрібне приладдя:

балістичний пістолет;

лінійка або стрілка з ціною поділки 1см/под чи 5 см/под;

штатив з хрестоподібною муфтою і затискачі;

дошка фанери;

довга смужка паперу.

Теоретичні відомості.

Рух тіла, кинутого із швидкістю V0 під кутом до горизонту описується рівнянням.

де Vх – горизонтальна, а Vу – вертикальна складові швидкості. Траєкторія руху тіла парабола оскільки в найвищій точці (В) траєкторії Vу = 0, то рівняння (3) матиме вигляд 0 = . Отже, час піднімання тіла до точки (В) становить:

підставивши значення у рівняння (4) одержимо. Максимальну висоту тіла Н;

.

Якщо задана початкова швидкість V0, то максимальне значення буде

при .

.

Через те, що в точці піднімання у = 0 рівняння (4) матиме вигляд:

Звідси можна визначити час польоту тіла.

Дальність польоту тіла дорівнює: .

Оскільки t2=2t1, що не важко помітити, то найбільшої висоти тіло досягне коли x = l/2. Дальність польоту l залежить від добутку при сталій швидкості V0 із збільшенням кута значення синуса збільшується, а значення косинуса зменшується. При значенні кута 450 добуток має

очевидно повинна існувати дана пара кутів причому . Оскільки , що можливо, коли останні рівності правильні, коли . Справді, коли . Отже l1=l2, якщо .

Вказівки до роботи.

укріпити пістолет на краю стола і встановити його під кутом 450 до горизонту, зробити постріл. Змінюючи стиск пружини домогтися, щоб куля на протилежному краю стола.

закріпити на столі довгу смужку паперу, щоб кулька падала на стіл і на неї. Зверху поставити копіювальний папір.

визначити і записати характеристику засобів вимірювання, що використовувалися у роботі.

встановити пістолет під кутом 700 до горизонту і зробити постріл.

виміряти дальність польоту l; H піднімання кулі для вимірювання встановити екран з прикріпленим до нього аркушем паперу на відстані1/2 l від точки кидання.

результати вимірювання , l; H. Записати в таблицю.

Примітка: вимірюючи l і H не обчислюючи випадкової похибки, значення теж абсолютної похибки вимірювання вважати рівним 3 см, , l; H. Виміряти один раз.

Похибкою вимірювання знехтувати. Аналогічні досліди виконання встановити під кутом 300, 400, 450,500,600,700 і 900 до горизонту. Вимірюючи H при =900 закріпити над балістичним пістолетом. Знімаючи висоту екрану над столом і повторюючи постріли, домагатися, щоб кулька доторкнулася до екрану.

Обробка результатів експериментів.

За результатами спільних вимірювань і l визначити, при яких кутах дальність польоту кульки була максимальною.

Порівняти дальність польоту при кутах 700 і 200, 300 і 600, 450 і 500. Зробити висновки.

Визначити швидкість, яку надає пружина кульці.

На основі результатів спільних вимірювань і H визначити, при яких значеннях висота піднімання кульки і порівняти його з результатами безпосереднього вимірювання.

№ | l | H

1 | 300 | 0,8 | 0,17

2 | 400 | 0,8 | 0,22

3 | 450 | 0,90 | 0,25

4 | 500 | 0,83 | 0,40

5 | 600 | 0,70 | 0,44

6 | 700 | 0,50 | 0,46

Висновки: за результатами вимірювань досліду видно, що чим менший кут нахилу балістичного пістолету відносно горизонту, тим дальність польоту більша, а висота, піднімання кульки менша, і навпаки, коли кут нахилу більший то дальність польоту менша, а висота більша.