Краткая теория эксперимента
Министерство образования и науки Российской федерации
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Ростовский государственный строительный университет»
Утверждено
на заседании кафедры физики
20 мая 2011 г.
ФИЗИКА НА ЗАОЧНОМ ФАКУЛЬТЕТЕ
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАкТИКУМ И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ЧАСТЬ I. МЕХАНИКА. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА
Учебно-методическое пособие для бакалавриата
всех профилей по направлениям подготовки
270800 «Строительство»
Ростов-на-Дону
УДК 531.383
Учебно-методическое пособие Учебно-методическое пособие для бакалавриата всех профилей по направлениям подготовки 270800 «Строительство». Физика на заочном факультете. Лабораторный практикум и контрольные задания. Часть I. Механика. Молекулярная физика и термодинамика. – Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2011. – 26 с.
Содержатся лабораторный практикум, состоящий из трех методических указаний к лабораторным раблотам (№4, №9. №24) и контрольные задания (контрольные работы №1 и №2), соответствующие первой части двухсеместрового курса физики (Механика. Молекулярная физика и термодинамика) для студентов бакалавриата заочного факультета РГСУ по всем профилям направления подготовки 270800 «Строительство».
Предназначено для использования преподавателями и студентами в качестве методического сопровождения практических занятий и лабораторного практикума.
Рекомендуется для студентов бакалавриата заочного факультета РГСУ по всем профилям направления подготовки 270800 «Строительство».
УДК 531.383
Составители: проф. Н.Н.Харабаев
проф. А.Н. Павлов
доц. Н.В. Кривошеев
доц. Е.В.Чебанова
Корректор Н.Е. Гладких
Темплан 2011 г., поз. ___
Подписано в печать ____
Формат 60х84 1/16. Бумага писчая. Ризограф. Уч.-изд.л. 1,1.
Тираж 100 экз. Заказ
___________________________
Редакционно-издательский центр
Ростовского государственного строительного университета
334022, Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162.
© Ростовский государственный
строительный университет, 2011
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
(лабораторные работы №4, №9, №24)
ИЗУЧЕНИЕ ВТОРОГО ЗАКОНА НЬЮТОНА
С ПОМОЩЬЮ МАШИНЫ АТВУДА
(лабораторная работа №4)
Цель работы: на опыте изучить действие основного закона динамики поступательного движения.
Приборы и принадлежности: установка «машина Атвуда», набор грузов, секундомер, линейка.
Краткая теория эксперимента
Основной закон динамики поступательного движения (второй закон Ньютона): если на тело массой действует сила , то это тело приобретает ускорение , величина которого прямо пропорциональна величине действующей силы и обратно пропорциональна массе данного тела.
Согласно этому закону для какого-либо тела с неизменной массой величина ускорения линейно зависит от величины действующей силы , то есть . Линейная зависимость величины ускорения от величины действующей силы может быть проверена экспериментально с помощью «машины Атвуда» (рис.1).
Рис.1. Принципиальная схема «машины Атвуда»
Через легкий блок перекинута тонкая нить, на концах которой подвешены грузы массой M каждый. На левый и правый грузы помещают перегрузки массами и , причем ¹ (например, ). В этом случае система грузов массой придет в движение. Результирующая сила, вызывающая ускорение движения этой системы грузов, равна разности сил тяжести перегрузков m1 и m2, лежащих на правом и левом грузах M : . Это выражение справедливо, если пренебречь массой блока и трением в оси блока (в этом случае силы натяжения для нитей слева и справа одинаковы по величине). Изменяя массы перегрузков m1 и m2 так, чтобы их сумма сохранялась и соответственно сохранялась масса всей системы грузов , получим несколько значений силы , вызывающей ускорение системы. Для каждого значения силы определим ускорение движения и найдем зависимость величины от величины . Величину ускорения грузов можно определить опытным путем с помощью формулы , полученной из , где h – путь, пройденный телом за время t после начала равноускоренного движения с ускорением .
По зависимости величины ускорения для системы грузов массой от величины результирующей силы проверим справедливость 2-го закона Ньютона.