Лабораторная работа № 5 «Изучение движения тела по окружности под действием сил упругости и тяжести».
Цель работы: убедиться в том, что при движении тела по окружности под действием нескольких сил их равнодействующая равна произведению массы тела на ускорение: F= ma. Для этого используется конический маятник (рис. 178, а).
На прикрепленное к нити тело (им в работе является груз из
набора по механике) действуют сила тяжести F1 и сила упругости F2. Их равнодействующая равна
Сила F и сообщает грузу центростремительное ускорение
(r — радиус окружности, по которой движется груз, Т — период его обращения) .
Для нахождения периода удобно измерить время t определенного числа N оборотов. Тогда Т =
Модуль равнодействующей F сил F1 и F2 можно измерить, скомпенсировав ее силой упругости Fупр пружины динамометра так, как это показано на рисунке 178, б.
Согласно второму закону Ньютона,
При подстановке в
это равенство полученных в опыте значений Fynp, m и а может оказаться, что левая часть этого равенства отличается от единицы. Это и позволяет оценить погрешность эксперимента.
Средства измерения: 1) линейка с миллиметровыми делениями; 2) часы с секундной стрелкой; 3) динамометр.
Материалы: 1) штатив с муфтой и кольцом; 2) прочная нить; 3) лист бумаги с начерченной окружностью радиусом 15 см; 4) груз из набора по механике.
Порядок выполнения работы
1. Нить длиной около 45 см привяжите к грузу и подвесьте к кольцу штатива.
2. Одному из учащихся взяться двумя пальцами за нить у точки подвеса и привести во вращение маятник.
3. Второму учащемуся измерить лентой радиус r окружности, по которой движется груз. (Окружность можно начертить заранее на бумаге и по этой окружности привести в движение маятник.)
4. Определите период Т обращения маятника при помощи, часов с секундной стрелкой.
Для этого учащийся, вращающий маятник, в такт с его оборотами произносит вслух: нуль, нуль и т. д. Второй учащийся с часами в руках, уловив по секундной стрелке удобный момент для начала отсчета, произносит: «нуль», после чего первый вслух считает число оборотов. Отсчитав 30—40 оборотов, фиксирует промежуток времени t. Опыт повторяют пять раз.
5. Рассчитайте среднее значение ускорения по формуле (1), учитывая, что с относительной погрешностью не более 0,015 можно считать π 2 = 10.
6. Измерьте модуль равнодействующей F, уравновесив ее силой упругости пружины динамометра (см. рис. 178, б).
7. Результаты измерений занесите в таблицу:
| Номер опыта | t, с | tср,с | N | m, кг | r, м/с 2 | Fупр, 8. Сравните отношение с единицей и сделайте вывод о погрешности экспериментальной проверки того, что центростремительное ускорение сообщает телу векторная сумма действующих на него сил. Груз из набора по механике, подвешенный на закрепленную в верхней точке нить, движется в горизонтальной плоскости по окружности радиуса r под действием двух сил: и силы упругости N. Равнодействующая этих двух сил F направлена горизонтально к центру окружности и сообщает грузу центростремительное ускорение. Т — период обращения груза по окружности. Его можно вычислить подсчитав время, за которое груз совершает некоторое число полных оборотов Центростремительное ускорение рассчитаем по формуле Теперь, если взять динамометр и прикрепить его к грузу, как показано на рисунке, можно определить силу F (равнодействующую сил mg и N. Если груз отклонен от вертикали на расстояние г, как и при движении по окружности, то сила F равна той силе, которая вызывала движение груза по окружности. Мы получаем возможность сравнить значение силы F , полученное путем прямого измерения и силы ma, рассчитанной по результатам косвенных измерений и с единицей. Для того, чтобы радиус окружности, по которой движется груз, изменялся вследствие влияния сопротивления воздуха медленнее и изменение это незначительно влияло на измерения, следует выбирать его небольшим (порядок 0,05
Оценка погрешностей. Точность измерения: линейка — Подсчитаем погрешность определения периода (если считать, что число n определено точно): Погрешность определения ускорения подсчитаем как: Погрешность определения ma С другой стороны, силу F мы измерили со следующей погрешностью: Такая погрешность измерения, конечно, очень велика. Измерения с такими погрешностями годны только для приблизительных оценок. Отсюда видно, что отклонение отношение от единицы может быть существенным при использовании примененных нами способов измерения * . 1 * Так что вам не следует смущаться, если в этой лабораторной работе отношение будет отличным от единицы. Просто аккуратно оцените все погрешности измерений и сделайте соответствующий вывод. Шаблоны Инстаграм БЕСПЛАТНО Хотите получить БЕСПЛАТНЫЙ набор шаблонов для красивого Инстаграма? Напишите моему чат-помощнику в Telegram ниже 👇 Вы получите: 🎭 Бесплатные шаблоны «Bezh», «Akvarel», «Gold» или пишите «Хочу бесплатные шаблоны» в директ Инстаграм @shablonoved.ru Шаблоны Инстаграм БЕСПЛАТНО Хотите получить БЕСПЛАТНЫЙ набор шаблонов для красивого Инстаграма? Напишите моему чат-помощнику в Telegram ниже 👇 Вы получите: 🎭 Бесплатные шаблоны «Bezh», «Akvarel», «Gold» Содержание
Видео:Центростремительное ускорение. 9 класс.Скачать  Грузик, привязанный к нити, обращается по окружности с центростремительным ускорением?Физика | 5 — 9 классы Грузик, привязанный к нити, обращается по окружности с центростремительным ускорением. С каким ускорением будет обращаться грузик, если нить порвется?
С тем же ускорением, .
Видео:Урок 43. Криволинейное движение. Равномерное движение по окружности. Центростремительное ускорениеСкачать  СРОЧНО?Объясните следующий опыт . На нити подвешен тяжелый шар , а с низу к нему подвешена такая же нить , если нижнюю нить резко дернуть в низ она порвется , а если потянуть в низ плавно порвется верхняя нить.
Видео:Физика - движение по окружностиСкачать  От каких величин зависит центростремительное ускорение тела, движущегося по окружности с постоянной скоростью?От каких величин зависит центростремительное ускорение тела, движущегося по окружности с постоянной скоростью?
Видео:Движение тела по окружности с постоянной по модулю скоростью | Физика 9 класс #18 | ИнфоурокСкачать  Тяжелый шарик на нити вращается в горизонтальной плоскости так, что нить описывает коническую поверхность?Тяжелый шарик на нити вращается в горизонтальной плоскости так, что нить описывает коническую поверхность. Определить длину нити l, если частота вращения шарика ν = 0, 5 с — 1, его центростремительное ускорение aц = 8 м / с2 и угол отклонения нити от вертикальной оси α = 45.
Видео:Физика Груз, подвешенный на нити длиной 60 см, двигается равномерно, описывает в горизонтальнойСкачать  Какую силу покажет динамометр, к которому нитью прикреплены связаные между собой грузики весом 10 Н, 20 Н , 40 Н?Какую силу покажет динамометр, к которому нитью прикреплены связаные между собой грузики весом 10 Н, 20 Н , 40 Н.
Видео:Физика 9 класс (Урок№4 - Движение тела по окружности. Период и частота)Скачать  Маленький грузик, подвешенный вертикально на лёгкой нерастяжимой нити, отвели в положение, при котором нить горизонтальна, и отпустили без начальной скорости?Маленький грузик, подвешенный вертикально на лёгкой нерастяжимой нити, отвели в положение, при котором нить горизонтальна, и отпустили без начальной скорости. Найти ускорение грузика в момент, когда оно горизонтально. Ускорение свободного падения принять равным g = 10м / c2.
Видео:Урок 47. Неравномерное движение по окружности. Тангенциальное ускорениеСкачать  Грузик, подвешенный на нити равномерно вращается в горизонтальной плоскости так, что расстояние от точки подвеса до плоскости, в которой происходит вращение, равно 10 см?Грузик, подвешенный на нити равномерно вращается в горизонтальной плоскости так, что расстояние от точки подвеса до плоскости, в которой происходит вращение, равно 10 см. При каком ускорении грузика частота его вращения будет равна 1 Гц? Угол между нитью и вертикалью составляет 45 градусов.
Видео:Движение по окружности. Нормальное и тангенциальное ускорение | 50 уроков физики (4/50)Скачать  Тяжелый груз висит на тонкой нити, снизу к грузу привязана такаяже нить?Тяжелый груз висит на тонкой нити, снизу к грузу привязана такая Если плавно потянуть вниз за нижнюю нитку, порвется верхняя нить и А если за нижнюю нитку резко дернуть вниз, то порвется нижняя нитка и груз останется висеть.
Видео:Центростремительное ускорение. Практическая часть. 9 класс.Скачать  Если точка движется равномерно по окружности, то центростремительное ускорение точки?Если точка движется равномерно по окружности, то центростремительное ускорение точки.
Видео:Физика 9 класс. Движение по окружностиСкачать  Груз подвешанный на нити , один раз поднимают , а другой раз опускают с одинаковым ускорением 6м / с2?Груз подвешанный на нити , один раз поднимают , а другой раз опускают с одинаковым ускорением 6м / с2. Каково отношение натяжения нити при подъёме к натяжению нити при опускании?
Видео:Криволинейное, равномерное движение материальной точки по окружности. 9 класс.Скачать  Зависит ли центростремительное ускорение шарика от периода его обращения по окружности?Зависит ли центростремительное ускорение шарика от периода его обращения по окружности? На этой странице вы найдете ответ на вопрос Грузик, привязанный к нити, обращается по окружности с центростремительным ускорением?. Вопрос соответствует категории Физика и уровню подготовки учащихся 5 — 9 классов классов. Если ответ полностью не удовлетворяет критериям поиска, ниже можно ознакомиться с вариантами ответов других посетителей страницы или обсудить с ними интересующую тему. Здесь также можно воспользоваться «умным поиском», который покажет аналогичные вопросы в этой категории. Если ни один из предложенных ответов не подходит, попробуйте самостоятельно сформулировать вопрос иначе, нажав кнопку вверху страницы.
V = 7, 9 км / c = 7900 м / c a = V / t t = V / a t = 7900мc / 50мс2 = 158 сек.
Этоуравнение движения Отсюда начальная скорость тела и ускорение Через 5 секунд тело будет иметь скорость .
Q количество теплоты Q = cm (t два — t один) с = Q / ( t — t) t два — конечная температура.
По формуле основного уравнения МТК получаем, что : p = 1 / 3 * m₀ * n * U², где m₀ и n = const, тогда, для упрощения, 1 / 3m₀ * n = k = const. = > p = kU². При U₂ = 3U = > p₂ = 9kU² = > p₂ / p = 9. Ответ : давление идеального газа увеличится в 9 р..
1 Задача Полезная работа : Aпол = m * g * h = 3 000 * 9, 8 * 10 = 294 000 Дж Затраченная работа : A зат = N * t = 49 * N КПД = A пол * 100% / Aзат 0, 75 = 294 000 / 49 * N 36, 75 * N = 294 000 N = 294 000 / 36, 75 = 8 000 Вт или 8 кВт Ответ : Г. 8 к..
Имеются т. К. не зависимо от того замкнута цепь или нет они заряжены. Если они не заряжены, то и электричество не будет передаваться. Хоть цепь замкнута или нет.
Давление = плотность × жэ × аш. Тогда плотность равна 0, 003Па : (120000м ×10Н / кг) = 0. 0000000025.
По закону сохранения импульса он не должен превратиться в ноль. Просто импульс передался частицам, которые образовались при его горении.
Найдите силу, действующую на тело массой 1 кг, находящемуся на расстоянии 600 км от поверхности Земли m = 1 кг h = 600 км R = 6400 км F — ? F = G * m * M / (R + h) ^ 2 = G * m * M * R ^ 2 / R ^ 2 * (R + h) ^ 2 так как G * m * M / R ^ 2 = m * g F = m..
Вот фотография. Если что — то непонятно — обращайтесь). Видео:Физика, 11 класс, ЕГЭ, 30 задача. Движение по окружности. Пример 10Скачать  Практические занятия по дисциплине «Физика» (стр. 3 )
3. Так как скорость человека относительно пола пола: Грузик, привязанный к нити длиной l=1 м, описывает окружность в горизонтальной плоскости. Определить период T обращения, если нить отклонена на угол
Равнодействующая сил из рисунка: то есть Тогда: Так как
Так как центр масс не перемещается по вертикали, то: Центростремительное ускорение сообщает сила трения: Направление результирующей силы Тогда: Так как Задание на самостоятельное решение: «Задачник по физике» под ред. № 2-7; 2-12; 2-27. «Сборник задач по курсу физики» №1.50; 1.67; 1.68. Тема 2.2 Центр масс системы. Движение тел переменной массы. Сила всемирного тяготения, сила упругости. Неинерциальные системы отсчета. I. Цель практического занятия: 1. Закрепить и углубить знания теоретических вопросов, основных понятий и формул, законов динамики материальной точки и поступательного движения твердого тела. 2. Учиться применять полученные знания для решения задач по данной теме. II. Расчет учебного времени: Объявление темы и цели занятия. 1. Координаты центра масс системы материальных точек. 2. Уравнения движения тел переменной массы (Уравнение Мещерского, формула Циолковского). 3. Закон всемирного тяготения. 4. Сила упругости. Закон Гука. 5. Закон динамики для неинерциальных систем. § На расчет центра масс системы материальных точек и однородного твердого тела; § На определение скорости движения тела переменной массы с использованием уравнения Мещерского и формулы Циолковского; § С использованием закона всемирного тяготения; § С использованием закона Гука § С использованием закона динамики в неинерциальных системах. Подведение итогов занятия, объявление задания на самостоятельную работу. Координаты центра масс: |
и 
, то перемещение человека относительно
60° от вертикали.
Решение:
и 
направлена к центру окружности, по которой вращается грузик. Вращение грузика равномерное и равнодействующая сил направлена к центру и равна: 
,
где 
то 
Какую наибольшую скорость
может развить велосипедист, проезжая закругление радиусом R=50 м, если коэффициент трения скольжения 
отклонения велосипеда от вертикали, когда велосипедист движется по закруглению?
0,3
?
.
и 
должно совпадать с направлением вдоль велосипеда к центру масс системы.
°42/
то 
и 
; 
; 
; 
Уравнение Мещерского: 
Формула Циолковского: Если 
и 
, то:
Закон всемирного тяготения:
; 
Закон Гука для продольного растяжения.
; 
; 
Основной закон динамики для неинерциальных систем отсчета:
,
; 
; 
Определить положение центра масс системы, состоящей из четырёх шаров, массы которых равны соответственно m, 2m, 3m, 4m, в следующих случаях: а) шары расположены на одной прямой; б)шары расположены по вершинам квадрата; в)шары расположены по четырём сложным вершинам куба. Во всех случаях расстояние между соседними шарами равно 15см.
Ракета массой m=1 т, запущенная с поверхности Земли вертикально вверх, поднимается с ускорением a=2g. Скорость 
струи газов, вырывающихся из сопла, равна 1200 м/с. Найти расход 
горючего.
Решение:
Используем уравнение Мещерского: 
где 
— внешние силы, в нашем случае 
-расход горючего. Тогда 
.
В проекциях на выбранную ось: 
и 
; 
Ракета с начальной массой mо=1,5 кг, начиная движение из состояния покоя вертикально вверх, выбрасывает непрерывную струю газов с постоянной относительно нее скоростью=800 м/с. Расход газа
=0,3 кг/с. Определить, какую скорость приобретает ракета через время t=1с после начала движения, если она движется: 1) при отсутствии внешних сил; 2) в однородном поле силы тяжести;
3) оценить относительную погрешность, сделанную для данных условий задачи при пренебрежении внешним силовым полем.
1. Если внешние силы отсутствуют, то используем
формулу Циолковского:
Спустя время t масса ракеты станет равной:
, поэтому: 
2. Т. к. внешняя сила равна , то используем уравнение Мещерского: 
; 
В проекциях на ось, направленную вниз: 
Умножим выражение на 
: 
Поделим на m: 
Проинтегрируем это выражение: 
;
1. Оценим относительную погрешность: 
Период обращения искусственного спутника Земли составляет
3 часа. Считая его орбиту круговой, определить на какой высоте от
поверхности Земли находится спутник.
Сила всемирного тяготения, действующая на спутник, движущийся с некоторой скоростью, вызывает вращение спутника вокруг Земли, т. е. является центростремительной силой.:
Т. о. 
.
Тогда: 
Определить среднюю плотность Земли, если известна гравитационная постоянная.
.
G=6.67∙10-11
По определению: 
, где
У поверхности Земли:
. Т. о. 
тогда: 
К проволоке из углеродистой стали l=1,5 м и диаметром
d=2,1 мм подвешен груз массой m=110 кг. Принимая для стали модуль Юнга Е=216ГПа и предел пропорциональности 
n=330 МПа, определить: 1) какую долю первоначальной длины составляет удлинение проволоки при этом грузе; 2) превышает приложенное напряжение или нет предел пропорциональности.
Сила упругости, возникающая в проволоке в результате деформации, равна внешней деформирующей силе, 
По закону Гука: ; где 
; тогда: 
Или: 
; Определим механическое напряжение:
📽️ Видео
Урок 90. Движение по окружности (ч.2)Скачать
УСКОРЕНИЕ - Что такое равноускоренное движение? Как найти ускорение // Урок Физики 9 классСкачать
Урок 44. Вращение твердого тела. Линейная и угловая скорость. Период и частота вращения.Скачать
9 класс урок №10 Центростремительное ускорениеСкачать
груз на ниткеСкачать
Прямолинейное и криволинейное движение | Физика 9 класс #17 | ИнфоурокСкачать
МЕХАНИКА. ДИНАМИКА И СТАТИКА I Финальный Курс I ЕГЭ 2024 I Эмиль Исмаилов - Global_EEСкачать
ДВИЖЕНИЕ ПО ОКРУЖНОСТИ. Кирик 9 классСкачать
