Изучение законов поступательного движения тел

Цель работы: Проверить зависимость пути прямолинейного равноускоренного движения без начальной скорости от времени и второй закон Ньютона.

1. Краткие сведения из теории

Равноускоренным прямолинейным движением называют такое движение тела, во время которого скорость тела за любые равные промежутки времени изменяется на одинаковую величину. Путь при равноускоренном движении определяется формулой:

(1.1)

где S – путь, м; – начальная скорость тела, ;

t – время его движения, с; – ускорение, .

В случае прямолинейного движения ускорение численно равно изменению скорости за единицу времени, то есть

(1.2)

Если , то согласно (1.1)

(1.3)

откуда

(1.4)

При неизменной массе тела и постоянной силе, действующей на него, тело будет двигаться равноускоренно, то есть Это есть первое, что нужно проверить экспериментально.

Из первого закона Ньютона следует, что только воздействие материальных тел или полей может изменить состояние движения тела. Количественной мерой воздействия на тело со стороны других тел или полей есть физическая векторная величина – сила Таким образом, под действие силы тело изменяет состояние своего движения, то есть изменяет свою скорость (приобретает ускорение).

Опыт показывает, что под действием одинаковой силы разные тела приобретают неодинаковые ускорения, а именно: одни тела (менее инертные) легко вывести из состояния движения по инерции, другие (более инертные) труднее. Мерой инертности тела является его масса .

Связь ускорения тела с действующими на него силами устанавливает второй закон Ньютона: ускорение, которое получает тело под действием системы сил, прямо пропорционально равнодействующей этих сил обратно пропорционально массе тела и направлено одинаково с равнодействующей силой.

. (1.5)

Если спроектировать векторы и на ось, параллельную , то получим следующее скалярное выражение:

. (1.6)

При действии на тело (систему тел) массой силами F₁ и F₂ последовательно, это тело приобретет разные ускорения:

, (1.7)

. (1.8)

Из (1.7) и (1.8) следет,что:

, (1.9)

то есть при неизменной массе тела ускорение, которое получает это тело, пропорционально силе, действующей на тело. Это утверждение, которое надо проверить экспериментально.

Дата добавления: 2015-11-04