Обработка результатов измерений. 1. В эксперименте моделируется движение реального тела при заданных программно значениях начальной скорости V0 и угла бросания α

Ход работы

1. В эксперименте моделируется движение реального тела при заданных программно значениях начальной скорости V₀ и угла бросания α. При этом на экране отображается траектория движения в ко­ординатных осях y(x). Начало отсчета и направление оси у зада­ётся в соответствии с выбранной системой координат.

2. Нажмите кнопку "Построить график" для проведения эксперимента, моделирующего движение тела. Пронаблюдайте составляющие вектора скорости и в различных точках траектории тела, установив в центре «Управление движением» режим «Стробоскоп».

3. Отмените режим «Стробоскоп» и, нажав кнопку "Движение", пронаблюдайте изменение составляющих скорости и ускорения тела. Для удобства наблюдения можно изменять временной масштаб, перемещая движок на линейке, располо­женной надкнопкой «Движение». Используя центр «Управление движением», можно отклю­чать изображения векторов составляющих ипронаблюдать их изменения с тече­нием времени для любой комбинации векторов путем нажатия кнопки «Движение». Все векторы будут обозначены соответствующим цветом.

4. Значения кинематических характеристик будут представлены в Таблице 1.

5. Нажимая кнопку "Построить график" в центре «Управление движением», для заданного значения начальной скорости необходимо провести по 5 опытов для 10 разных значений угла бросания при постоянной начальной скорости. Шаг угла бросания автоматически устанавливается 20⁰.

Таблица 1

6. При нажатии кнопки "Построить график" в центре «Управление движением» будет появляться значение дальности полета в каждом опыте, а на эк­ране - соответствующая траектория движения. После пяти первых бросаний поя­вится Таблица 2, которую для удобства наблюдения траектории можно времен­но свернуть или переместить.

Таблица 2

7. Сверните таблицы и пронаблюдайте теоретическую зависимость дальности полета от уг­ла бросания S_теор(α) с нанесенными экспериментальными точками.

8. Нажмите кнопку «Отчет» и перепишите или распечатайте полученные результаты.

9. Для окончания работы закройте все окна и выйдите из программы.

1. Качественно изобразите траекторию движения тела в координатных осях у(х) и все вектора составляющих скорости и ускорения при подъёме тела в произволь­ный момент времени.

2. По данным Таблицы 2 постройте график теоретической зависимости дальности полета от угла бро­сания S_теор(α) и нанесите на него экспериментальные точки (средние значения дальности полета < S > для 10 углов бросания).

3. По методу расчета погрешности при прямых измерениях найдите случайные по­грешности дальности полета для каждого из углов S_i. Запишите их в Таблицу 2.

Для оценки случайной погрешности S_i. используйте формулу:

,,

где - коэффициент Стьюдента, зависящий от заданной вероятности a и числа измерении n. Для a = 0,95, принятой в студенческом практикуме, коэффициент Стьюдента для различного числа измерения n указан в таблице ниже.

4. Укажите на графике S(α) доверительные интервалы для каждой эксперимен­тальной точки <S> (α).

5. По полученному графику S_теор(α) определите, при каком значения угла бросания дальность полета максимальна. Сделайте вывод о соответствии экспериментальных и теоретических данных.

6. Выведите формулы для расчета нормального и тангенциального ускорения в зависимости от времени в соответствии с заданной системой отсчета. Используя полученные формулы и формулу для любых двух моментов време­ни из Таблицы 1 посчитайте значения полного ускорения. Сделайте вывод.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Система отсчета. Задание положения материальной точки в пространстве.

2. Траектория, путь, перемещение.

3. Скорость (средняя, средний вектор, мгновенная).

4. Ускорение, составляющие ускорения при криволинейном движении.

5. Основная задача кинематики. Закон движения материальной точки.

6. Кинематические характеристики тела, движущегося в поле силы тяжести.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Рогачев Н.М. Курс физики: Учебное пособие. 2-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2010. – 448 с.

2. Валишев М. Г., Повзнер А.А. Курс общей физики: Учебное пособие. 2-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2010. – 576 с.

3. Курс физики: учеб. пособие для вузов/Т.И. Трофимова.-12-е изд., стер. – М.: Издательский Центр «Академия»,2006. – 560 с.

Дополнительна литература

1. Бабаев В.С., Легуша Ф.Ф. Корректирующий курс физики: Учебное пособие. – СПб.: Издательство «Лань», 2011. – 160 с.

2. Зайдель А.Н. Ошибки измерений физических величин:Учебное пособие. 3-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2009. – 112 с.

Учебное издание

ИЗУЧЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛА, БРОШЕННОГО С НЕКОТОРОЙ ВЫСОТЫ ПОД УГЛОМ К ГОРИЗОНТУ

Методические указания для лабораторных занятий

Составитель

ЛЕПИХИН Сергей Анатольевич

Редактор В.К. Бородина

Компьютерная верстка Т.И. Рощин

Подписано в печать ________. Формат 60х90 1/16. Усл. печ. л. 0,75.

Тираж 50 экз. Заказ № __.

Библиотечно-издательский комплекс

федерального государственного бюджетного образовательного

учреждения высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет».

625000, Тюмень, ул. Володарского, 38.

Типография библиотечно-издательского комплекса

625039, Тюмень, ул. Киевская, 52.

Дата добавления: 2017-01-14; Просмотров: 76; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!