Остальные рефераты / Лабораторная работа: Изучение прямолинейного движения тел на машине атвуда

Лабораторная работа: Изучение прямолинейного движения тел на машине атвуда

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью работы является изучение закона прямолинейного ускоренного движения тел под действием сил земного тяготения с помощью машины Атвуда.

2. ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА


????? ????????????????? ????????? ?? ?????? ?????? ?????? ????????? ?? ???.2.1.

На вертикальной стойке 1 крепится легкий блок 2, через который перекинута нить 3 с грузами 4 одинаковой массы. В верхней части стойки расположен электромагнит, который может удерживать блок, не давая ему вращаться. На среднем кронштейне 5 закреплен фотодатчик 6. На корпусе среднего кронштейна имеется риска, совпадающая с оптической осью фотодатчика. Средний кронштейн имеет возможность свободного перемещения и фиксации на вертикальной стойке. На вертикальной стойке укреплена миллиметровая линейка 7, по которой определяют начальное и конечное положения грузов. Начальное положение определяют по нижнему срезу груза, а конечное - по риске на корпусе среднего кронштейна.

Миллисекундомер 8 представляет собой прибор с цифровой индикацией времени. Регулировочные опоры 9 используют для регулировки положения экспериментальной установки на лабораторном столе.

Принцип работы машины Атвуда заключается в том, что когда на концах нити висят грузы одинаковой массы, то система находится в положении безразличного равновесия. Если на правый груз положить перегрузок, то система грузов выйдет из состояния равновесия и начнет двигаться.

3. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

1) Абсолютная погрешность измерения квадрата времени:

,

где – среднее арифметическое значение измерения времени движения груза;

– абсолютная погрешность измерения времени движения груза;

2) Среднее арифметическое значение измерения времени движения груза:

где – значение времени движения груза при -ом измерении , – число измерений ;

3) Абсолютная погрешность измерения времени движения груза:

,

где – случайная погрешность измерения времени движения груза;

– абсолютная приборная погрешность, равная единице в младшем разряде цифрового прибора.

4) Случайная погрешность измерения времени движения груза:

,

где – стандартная абсолютная погрешность измерения времени движения груза;

– коэффициент Стьюдента. При доверительной вероятности и числе измерений коэффициент Стьюдента равен;

5) Стандартная абсолютная погрешность измерения времени движения груза:

,

6) Угловой коэффициент экспериментальной прямой:

b = (3.1)

7) Величина ускорения, определяемого из линеаризованного графика:

a = 2b2 (3.2)

4. РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ АНАЛИЗ.

Измеренные значения и результаты их обработки приведены в таблице.

Таблица

Результаты прямых и косвенных измерений

S 1 = 6, см S 2 = 14, см S 3 = 23, см S 4 = 32, см S 5 = 41, см
Номер измере­ния = 2,449 , см1/2 = 3,742 , см1/2 = 4,796 , см1/2 = 5,657 , см1/2 = 6,403 , см1/2
t , c t 2 , c2 t , c t 2 , c2 t , c t 2 , c2 t , c t 2 , c2 t , c t 2 , c2
1 2,224 4,946 3,420 11,696 4,272 18,250 5,214 27,186 5,790 33,524
2 2,275 5,176 3,452 11,916 4,230 18,662 5,209 27,134 5,701 32,501
3 2,379 5,660 3,526 12,433 4,168 17,372 5,082 25,281 5,787 33,489
4 2,294 5,262 3,320 11,022 4,355 18,966 4,923 24,236 5,925 35,106
5 2,124 4,511 3,411 11,635 4,428 19,607 5,057 25,573 5,839 34,094
< t >, c 2,259 3,426 4,291 5,097 5,808
< t 2 >, c2 5,111 11,740 18,571 25,882 33,743

Результаты и оценка погрешностей измерений

Погрешности измерений для первой и последней экспериментальных точек отражены в таблице 2.

Таблица 1 – Расчёт случайной погрешности измерений

Для первой экспериментальной точки (S = 6 см)

Для последней экспериментальной точки (S = 41 см)
i t , c ∆t , c ∆t 2 , c2 t , c ∆t , c ∆t 2 , c2
1 2,224 - 0,035 0,001225 5,790 - 0,018 0,000324
2 2,275 0,016 0,000256 5,701 - 0,107 0,011449
3 2,379 0,123 0,015129 5,787 - 0,021 0,000441
4 2,294 0,035 0,001225 5,925 0,117 0,013689
5 2,124 - 0,135 0,018225 5,839 0,031 0,000961
< t >, c 2,259 5,808
0,085 0,073
0,178 0,154

При абсолютной приборной погрешности измерения времени общая абсолютная погрешность измерения времени движения груза , и абсолютная погрешность измерения квадрата времени для первой точки и для последней экспериментальной точки занесены в таблицу 3.

Таблица 2

Для первой экспериментальной точки (S = 9 см)

Для последней экспериментальной точки (S = 36 см)
0,179 0,155
0,809 1,800

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--

К-во Просмотров: 279
Бесплатно скачать Лабораторная работа: Изучение прямолинейного движения тел на машине атвуда