Обществознание
2023
Измерение ускорения свободного падения
Цель работы
Измерить ускорение свободного падения с помощью прибора для изучения движения тел.
Приборы и материалы
Прибор для изучения движения тел, штатив с муфтой и лапкой.
Описание устройства и действия прибора
Прибор для изучения движения тел (рис. 213) состоит из направляющей 1 длиной 60-70 см; бруска 2 с пусковым магнитом 3, закреплённым на торце алюминиевого стержня; электронного секундомера 4 с двумя датчиками 5. Направляющая укрепляется вертикально в лапке штатива 6. Под рейку подкладывается коврик 7 из пористого пластика. Магнитные датчики 5 могут быть установлены в любом месте направляющей на магнитной резине, расположенной вдоль направляющей рядом со шкалой с миллиметровыми делениями. В момент прохождения пускового магнита мимо первого датчика начинается отсчёт времени; при прохождении второго датчика на экране секундомера высветится числовое значение промежутка времени t, за который брусок прошёл расстояние между датчиками.
УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ
1. Соберите установку по рисунку 213, а.
2. Прочитайте инструкцию на тыльной стороне секундомера и включите его.
3. Приложите брусок к направляющей так, чтобы её пусковой магнит находился выше первого датчика времени (рис. 213, б).
4. Отпустите брусок. Определите промежуток времени, за который брусок проходит расстояние s между датчиками.
5. Обработка результатов измерений. Результаты прямых измерений и вычислений записывайте в таблицу 4.
6. Не меняя расположения датчиков, проведите опыт ещё 4 раза. Рассчитайте среднее время движения бруска: (\( t_{ср} = \frac{t_1 + t_2 + t_3 + t_4 + t_5}{5}\))
7. Вычислите ускорение свободного падения по формуле: \( g = \frac{2 \cdot s}{t_{ср}^2}\)
8. Определите отклонение полученного вами значения g от действительного его значения \(g_0 = 9,8\) м/с² (т. е. найдите разность между ними). Вычислите, какую часть (в %) составляет эта разность от значения.
Примечание При аккуратной работе с прибором можно добиться того, чтобы отклонение от табличного значения не превышало 10%.
4
Проведение измерений:
- Брусок с пусковым магнитом размещён выше первого датчика.
- При отпускании бруска измеряется время \( t \), за которое он проходит расстояние \( s \) между датчиками (в данном опыте \( s = 0{,}6 \, \text{м} \)).
5
Результаты измерений и вычислений:
| № опыта | Время t (с) | Среднее время tср (с) | Расстояние S (м) | Ускорение свободного падения g (м/с²) |
| 1 | 0,35 | 0,352 | 0,6 | 9,68 |
| 2 | 0,36 | |||
| 3 | 0,36 | |||
| 4 | 0,34 | |||
| 5 | 0,35 |
6
Вычисления:
- Среднее время:
\( t_{ср} = \frac{t_1 + t_2 + t_3 + t_4 + t_5}{5} = \frac{0{,}35 + 0{,}36 + 0{,}36 + 0{,}34 + 0{,}35}{5} = 0{,}352 \, \text{с} \).
7
Ускорение свободного падения:
\( g = \frac{2 \cdot s}{t_{ср}^2} = \frac{2 \cdot 0{,}6}{0{,}352^2} \approx 9{,}68 \, \text{м/с}^2 \).
8
Отклонение от табличного значения:
\( \Delta g = g_0 - g = 9{,}8 - 9{,}68 = 0{,}12 \, \text{м/с}^2 \).
Процентное отклонение:
\( \frac{\Delta g}{g_0} \cdot 100\% = \frac{0{,}12}{9{,}8} \cdot 100\% \approx 1{,}22\% \).
•
В ходе эксперимента было измерено ускорение свободного падения, которое составило \( g \approx 9{,}68 \, \text{м/с}^2 \). Оно отличается от табличного значения (\( g_0 = 9{,}8 \, \text{м/с}^2 \)) на \( 1{,}22\% \).
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 9 класс.
Aвторы:
Гутник Е.М., Иванов А.И., Перышкин И.М.
Задание
Измерение ускорения свободного падения Цель работы Измерить ускорение свободного падения с помощью прибора для изучения движения тел. Приборы и материалы Прибор для изучения движения тел, штатив с муфтой и лапкой. Описание устройства и действия прибора Прибор для изучения движения тел (рис. 213) состоит из направляющей 1 длиной 60-70 см; бруска 2 с пусковым магнитом 3, закреплённым на торце алюминиевого стержня; электронного секундомера 4 с двумя датчиками 5. Направляющая укрепляется вертикально в лапке штатива 6. Под рейку подкладывается коврик 7 из пористого пластика. Магнитные датчики 5 могут быть установлены в любом месте направляющей на магнитной резине, расположенной вдоль направляющей рядом со шкалой с миллиметровыми делениями. В момент прохождения пускового магнита мимо первого датчика начинается отсчёт времени; при прохождении второго датчика на экране секундомера высветится числовое значение промежутка времени t, за который брусок прошёл расстояние между датчиками. УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ 1. Соберите установку по рисунку 213, а. 2. Прочитайте инструкцию на тыльной стороне секундомера и включите его. 3. Приложите брусок к направляющей так, чтобы её пусковой магнит находился выше первого датчика времени (рис. 213, б). 4. Отпустите брусок. Определите промежуток времени, за который брусок проходит расстояние s между датчиками. 5. Обработка результатов измерений. Результаты прямых измерений и вычислений записывайте в таблицу 4. 6. Не меняя расположения датчиков, проведите опыт ещё 4 раза. Рассчитайте среднее время движения бруска: (\( t_{ср} = \frac{t_1 + t_2 + t_3 + t_4 + t_5}{5}\)) 7. Вычислите ускорение свободного падения по формуле: \( g = \frac{2 \cdot s}{t_{ср}^2}\) 8. Определите отклонение полученного вами значения g от действительного его значения \(g_0 = 9,8\) м/с² (т. е. найдите разность между ними). Вычислите, какую часть (в %) составляет эта разность от значения. Примечание При аккуратной работе с прибором можно добиться того, чтобы отклонение от табличного значения не превышало 10%.
Еще решебники за 9 класс
Мы подобрали сборники ГДЗ за 9 класс, которые могут быть Вам интересны.
