Узнать стоимость написания работы
Оставьте заявку, и в течение 5 минут на почту вам станут поступать предложения!
Реферат

Реферат по предмету "Физика"


Изучение прямолинейного движения тел на машине Атвуда 4

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра физики

ОТЧЕТ

Лабораторная работа по курсу «Общая физика»

ИЗУЧЕНИЕ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ

НА МАШИНЕ АТВУДА


Преподаватель Студент группы


___________ /____________. / Фокина Н.В. / 3-160а /


___________2011_ г. 20 апреля 2011 г.

2011


1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью работы является изучение закона прямолинейного ускоренного движения тел под действием сил земного тяготения с помощью машины Атвуда.
2. ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА
С/>
хема экспериментальной установки на основе машины Атвуда приведена на рис.2.1.

На вертикальной стойке 1 крепится легкий блок 2, через который перекинута нить 3 с грузами 4 одинаковой массы. В верхней части стойки расположен электромагнит, который может удерживать блок, не давая ему вращаться. На среднем кронштейне 5 закреплен фотодатчик 6. На корпусе среднего кронштейна имеется риска, совпадающая с оптической осью фотодатчика. Средний кронштейн имеет возможность свободного перемещения и фиксации на вертикальной стойке. На вертикальной стойке укреплена миллиметровая линейка 7, по которой определяют начальное и конечное положения грузов. Начальное положение определяют по нижнему срезу груза, а конечное — по риске на корпусе среднего кронштейна.

Миллисекундомер 8 представляет собой прибор с цифровой индикацией времени. Регулировочные опоры 9 используют для регулировки положения экспериментальной установки на лабораторном столе.

Принцип работы машины Атвуда заключается в том, что когда на концах нити висят грузы одинаковой массы, то система находится в положении безразличного равновесия. Если на правый груз положить перегрузок, то система грузов выйдет из состояния равновесия и начнет двигаться.
3. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

Стандартная абсолютная погрешность измерения времени опускания груза с пригрузком:

/>(3.1)

где

xi–время опускания груза с пригрузком при i – ом измерении (i=1,… ,n),

n – число измерений (n = 5),

x > — среднее значения времени опускания груза с пригрузком.
Случайная погрешность:

/>(3.2)

где t(α,n) – коэффициент Стьюдента. При доверительной вероятности α = 0,95 и числе измерений n = 5 коэффициент Стьюдента t(α,n) = 2,8


Общая погрешность:

/>(3.3)

где: />приборная погрешность.

Угловой коэффициент экспериментальной прямой:

 =/> (3.4)

Величина ускорения, определяемого из линеаризованного графика:

a = 22 (3.5)

Среднее значение измеренной величины:

/>(3.6)

где: /> — результаты измерения величины, n- число измерений.
Определение параметров прямой линии kи bметодом наименьших квадратов
проводиться по следующим формулам:

/>(3.7)

где обозначено:

/>(3.8)

Погрешности косвенного измерения параметров прямой линии k и bметодом наименьших квадратов определяются по следующим формулам:

/>(3.9)

где

/>(3.10)


4. РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ АНАЛИЗ.

Измеренные значения и результаты их обработки приведены в таблице 4.1.


Результат прямых и косвенных измерений.

Таблица (4.1)



Измерения

S1 = 40 см.

S2= 33.9см.

S3= 31см.

S4 = 28см.

S5 = 24см.

/>= 6.3

см0,5

/>=5.8

см0,5

/>=5.6

см0,5

/>=5.3

см0,5

/>=4.9

см0,5

t, c

t2, c2

t, c

t2, c2

t, c

t2, c2

t, c

t2, c2

t, c

t2, c2

1

4.492

20.18

4.131

17.06

4.131

17.06

3.648

13.31

3.394

11.52

2

4.676

21.86

4.340

18.83

4.110

16.89

3.816

14.56

3.591

12.89

3

4.538

20.59

4.027

16.22

4.093

16.75

3.709

13.76

3.653

13.34

4

4.623

21.37

4.279

18.31

4.172

17.40

3.827

14.65

3.643

13.27

5

4.508

20.32

4.336

18.80

3.948

15.59

3.597

12.94

3.605

13

, c

4.57

4.22

4.09

3.72

3.58

2>, c2

20.86

17.83

16.73

13.84

12.80



Вычисления погрешностей для построения графиков:
Таблица 4.2

Номер
серии
опытов

Среднеквадратичное
отклонение
/>, с

Случайная
погрешность
/>, с

Полная
погрешность
/>, с

Погрешность
вычисления />
/>, с2

1

0.073616

0.2061248

/>

/>

2

0.064140

0.179592

/>

/>

3

0.058366

0.163424

/>

/>

4

0.054963

0.153896

/>

/>

5

0.042059

0.117765

/>

/>



Построим три графика:

Рисунок 4.1. Зависимость пройденного пути от времени.

/>

Рисунок 4.2.Зависимость пути от квадрата времени.

/>

Рисунок 4.3. Зависимость корня квадратного из пути от времени.
/>/>/>/>/>
Определение параметров прямой линии kи bметодом наименьших квадратов
проводиться по формулам (3.7),(3.8):

S1=19.45 с D=4.05с2

S2=27.9 см0.5 C=0.24 см

S3=109.3 ссм0.5 k=0.95 ссм0.5

S4=76.47 с2b=1.88 см0.5

S5=156.9 см

Погрешности косвенного измерения параметров прямой линии k и bметодом наименьших квадратов определяются по формулам (3.9),(3.10):

∆(b)=2.13см0.5

∆(k)=0.54 см0.5

Величина ускорения, определяемого из линеаризованного графика определяется по формуле (3.5):
/>м/с/>
5. ВЫВОДЫ

На примере выполненной нами лабораторной работы мы еще раз убедились в справедливости закона прямолинейного ускорения под действием сил земного тяготения, с помощью машины Атвуда :

/>

Нам удалось в пределах погрешностей измерений построить линеаризованный график />, который и свидетельствует справедливость вышеописанного закона.

Контрольные вопросы.

1. Какие силы действуют на груз с перегрузом во время движения?

Ответ: На груз с перегрузом во время движения действует сила тяжести и сила натяжения нити.

2. Запишите уравнение движения для каждого из грузов.

Ответ: Уравнение движения грузов имеют вид:

(M + m)g – T1 = (M + m)a1

Mg – T2 = Ma2

В силу не растяжимости нити a2 = — a1; при невесомом блоке T2 = T1.

(M + m)g – T1 = (M + m)a1

Mg – T1 = — Ma1

3. Укажите возможные причины, обусловливающие несовпадение теоретических выводов с результатами измерений.

Ответ: Погрешности измерений физических величин обуславливает несовпадение теоретических выводов с результатами измерений.

4. Каким образом из линеаризованного графика можно оценить систематическую погрешность измерения времени?

Ответ: Систематическая погрешность приводит к тому, что прямая не будет проходить через начало координат. Величина отклонения прямой от начала координат будет соответствовать систематической погрешности.

5. Укажите физические допущения, используемые при теоретическом анализе движения грузов в машине Атвуда.

Ответ: Физические допущения, используемые при теоретическом анализе движения грузов в машине Атвуда: блок и нить невесомы, нить нерастяжима, сила трения мала.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Соотношение и физиологические свойства лейкоцитов периферической крови и красного костного мозга в условиях повышенной концентрации кальция питьевых вод и кратковременной интенсивной мышечной деятельности
Реферат Процедура импичмента
Реферат Николаи, Андрей Львович фон
Реферат Судова медицина, Марчук
Реферат Основные проблемы психологии управления командира
Реферат «Говорящие картины» и «застывшие стихотворения»: представления о родстве поэзии и живописи в Англии на рубеже XVI-XVII веков
Реферат Распространение психических заболеваний
Реферат Парижский мирный договор 1856
Реферат Партийное политическое лидерство
Реферат Парламентская республика как форма правового государства
Реферат Партійна система України Політичний маркетинг
Реферат Элеонора Австрийская
Реферат The Natural An Article On Roy Hobbs
Реферат Кретов, Николай Васильевич
Реферат Расследование преступлений связанных с организованной преступностью