Мета роботи: виміряти початкову швидкість, повідомлену тілу в горизонтальному напрямку при його русі під дією сили тяжіння.
Якщо кулька кинутий горизонтально, то він рухається по параболі. За початок координат приймемо початкове положення кульки. Направимо вісь X горизонтально, а вісь Y - вертикально вниз. Тоді в будь-який момент часу t
Дальність польоту l - це
значення координати х, яке вона буде мати, якщо замість t підставити час падіння тіла з висоти h. Тому можна записати:
Звідси легко знайти
час падіння t і початкову швидкість V0:
Якщо кілька разів пускати кульку в незмінних умовах досвіду (рис. 177), то значення дальності польоту будуть мати деякий розкид через вплив різних причин, які неможливо врахувати.
У таких випадках за значення вимірюваної величини приймається середнє арифметичне результатів, отриманих в декількох дослідах.
Засоби вимірювання: лінійка з міліметровими розподілами.
Матеріали: 1) штатив з муфтою і лапкою; 2) лоток для пуску кульки; 3) фанерна дошка; 4) кулька; 5) папір; 6) кнопки; 7) копіювальний папір.
Порядок виконання роботи
1. За допомогою штатива зміцните фанерну дошку вертикально. При цьому тієї ж лапкою затисніть виступ лотка. Загнутий кінець лотка повинен бути горизонтальним (див. Рис. 177).
2. Прикріпіть до фанери кнопками аркуш паперу шириною не менше 20 см і біля основи установки на смужку білого паперу покладіть копіювальний папір.
3. Повторіть досвід п'ять разів, пускаючи кульку з одного і того ж місця лотка, приберіть копіювальний папір.
4. Виміряйте висоту h і дальність польоту l. Результати вимірювання занесіть в таблицю:
7. Пустіть кульку по жолобу і переконайтеся в тому, що його траєкторія близька до побудованої параболі.
Першою метою роботи є вимір початкової швидкості, повідомленої тілу в горизонтальному напрямку при його русі під дією сили тяжіння. Вимірювання проводиться за допомогою установки описаної і зображеної в підручнику. Якщо не брати до уваги опір повітря, то тіло, кинуте горизонтально, рухається по параболічної траєкторії. Якщо вибрати за початок координат точку початку польоту кульки, то координати його з плином часу змінюються наступним чином: х = V0 t, a
Відстань, яку кульку пролітає до моменту падіння (l), це значення координати х в момент, коли y = -h, де h - висота падіння, звідси можна отримати в момент падіння
1. Визначення початкової швидкості:
2. Побудова траєкторії руху тіла:
Траєкторія, побудована вами, дещо відрізняється від реальної, яку ви можете спостерігати під час дослідів, так як не враховує опору повітря.