Усі лабораторні роботи. 6-11 класи

Лабораторні роботи до підручника «Фізика» 10 клас

Лабораторна робота № 1

Тема. Визначення прискорення тіла при рівноприскореному русі.

Мета: визначити прискорення кульки, що скочується похилим жолобом.

Обладнання та матеріали: металевий або дерев’яний жолоб, кулька, штатив із муфтою та лапкою, секундомір, вимірювальна стрічка.

Вказівки та пояснення: кулька, що вільно скочується по жолобу, рухається рівноприскорено, тобто її швидкість рівномірно зростає. Рівноприскореним рухом називається такий рух, коли прискорення не змінюється, тобто не залежить від часу. За означенням прискорення показує, як змінюється швидкість тіла за одиницю часу:

Хід роботи

1. Установіть жолоб, закріпивши його у штативі під невеликим кутом нахилу. В кінці жолоба знизу покладіть циліндр і виміряйте довжину жолоба від точки запуску кульки s₁ до циліндра, ця відстань дорівнює модулю переміщення кульки вздовж жолоба. Запишіть виміряну s у метрах: s = 0,6 (м).

2. Розташуйте кульку навпроти мітки. Установіть секундомір (наприклад, за допомогою мобільного телефону).

3. Відпустить кульку, одночасно ввімкніть секундомір та заміряйте час t₁, за який кулька скочується з жолоба (час між моментом початку руху кульки і моментом її удару об металевий циліндр); t₁ = 3,7 (с).

4. Не змінюючи нахилу жолоба й початкового положення кульки, повторіть цей дослід ще чотири рази, кожен раз записуючи час, витрачений на подолання відстані з: t₂ = 3,9 (с), t₃ = 3,5 (с), t₄ = 4,1 (с), t₅ = 3,8 (с).

5. Обчисліть середнє значення часу руху кульки

7. Результати вимірювань занесіть до таблиці.

Таблиця 1

Номер досліду	Довжина жолоба s, м	Час, за який скочується кулька t, с	Середнє значення часу руху кульки tcep, с	Середнє значення модуля прискорення кульки асер, м/с2
1.	0,	3,7	3,8	0,83
2.		3,9
3.		3,5
4.		4,1
5.		3,8

8. Оцініть абсолютну і відносну похибки вимірювання часу.

Оскільки ми не вимірювали прискорення кульки безпосередньо, а знаходили її прискорення за відповідною формулою, таке вимірювання має назву непрямого.

У цьому випадку можна знайти відносну похибку за такою формулою:

де через ε позначено абсолютну похибку вимірювання прискорення, Δs — абсолютна похибка вимірювання шляху, Δt — абсолютна похибка вимірювання часу. У даному випадку Δt = 0,1 с (для секундоміра), Δs = Δ₁s + Δ₂s, де Δ₁s = 1 мм, Δ₂s = 0,5 мм — дорівнює половині ціни поділки (1 мм для звичайної лінійки), звідки Δs = 1 мм + 0,5 мм = 1,5 мм = 0,0015 м. Зробіть відповідний запис:

Відносна похибка є безрозмірною величиною або визначається у %.

Обчисліть абсолютну похибку для прискорення: Δa = а_сер · ε = 0,083 · 0,0551 = 0,0046 (м/с²).

9. Запишіть результат вимірювання прискорення з урахуванням абсолютної похибки: а = а_сер ± Δа (м/с²); а = 0,083 ± 0,0046 (м/с²).

10. Змініть кут нахилу жолоба та знов проведіть дослідження за вказаним вище алгоритмом. У разі збільшення кута нахилу жолоба значення прискорення теж буде збільшуватися.

Висновки. Під час виконання цієї роботи ми навчилися визначати прискорення тіла під час його рівноприскореного руху та відносну й абсолютну похибки вимірювання. Виявили, що коли кут нахилу жолоба зростає, значення прискорення для кульки теж збільшується.