Исследование свободного падения тел.

Цель:

1. доказать, что свободное падение является примером равноускоренного движения;

2. измерить ускорение свободного падения;

3. исследовать зависимость ускорения свободного падения от массы падающего тела.

Оборудование: машина Атвуда, электронный секундомер с комплектом приставок, выпрямитель В-24, весы с разновесами, металлические шарики разной массы.

Установка для опыта имеет вид, показанный на рис. 1. Перемещая пускатель, можно изменять высоту падения шарика. C помощью электромагнита металлический шарик удерживается на острие пускателя. Электронный секундомер измеряет время падения. При включении пускателя автоматически включается секундомер. Когда шарик падает на нижнюю защелку, она открывается и секундомер выключается. Для каждой высоты делается три опыта, в таблицу внесено среднее время падения.

Таблица 4

h, м	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6
t, с	0,14	0,21	0,26	0,29	0,32	0,35

Рис. 1

h, м

По данным опыта построим график зависимо-

сти высоты падения шарика от времени (см. рис. 2).

0,6 - • График представляет собой параболу, это значит,

что h=f(t2). Такая зависимость справедлива для

0,5 - • равноускоренного движения: x=x0+v0t+at2/2.

0,4 - •

Вывод: свободное падение – движение

0,3 - • равноускоренное.

0,2 - •

0,1 - •

0,26 0,32

0 ﺍ ﺍ ﺍ ﺍ ﺍ ﺍ t, с

0,14 0,21 0,29 0,35

Рис. 2

По данным проведенных опытов вычислим ускорение свободного падения. Так как в момент пуска скорость шарика равна 0, то можно применить формулу . Выразим отсюда ускорение свободного падения: .

Таблица 5

h, м	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6
t, с	0,14	0,21	0,26	0,29	0,32	0,35
g, м/с2	10,2	9,1	8,9	9,5	9,8	9,8

По результатам шести опытов найдем среднее значение ускорения свободного падения:

Ускорение свободного падения =9,6 м/с2.

Исследуем зависимость ускорения свободного падения шарика от его массы. Для этого проведем опыты с шариками разной массы.

Таблица 6

№ опыта	m, кг	h, м	t, с	g, м/с2
	0,016	0,6	0,38	10,2
	0,032	0,6	0,38	10,2

Вывод: ускорение свободного падения не зависит от массы тела.

Дата добавления: 2015-08-13