Вопрос:

Лабораторная работа: исследование горизонтального движения тела. Соберите установку: нижний участок желоба должен быть горизонтальным, расстояние от нижнего края желоба до стола — около 40 см. Под желобом закрепите лист бумаги, отметьте отвесом точку A под нижним краем желоба. Пустите шарик без толчка, измерьте секундомером время полёта и расстояние l от точки A до места падения. Повторите опыт 5 раз. Рассчитайте среднее время падения, теоретическое время падения по формуле tпадения = √(2h/g), где g = 9,8 м/с², и начальную скорость шарика U = l/tсреднее.

Ответ:

Ход решения и обработки результатов

  1. Измерить высоту полёта шарика: h ≈ 0,40 м.
  2. Провести пять опытов и записать время полёта t и дальность полёта l.
  3. Вычислить среднее время:
    \(t_{ср} = \frac{t_1+t_2+t_3+t_4+t_5}{5}\).
  4. Рассчитать теоретическое время падения:
    \[t_{падения}=\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2\cdot0.40}{9.8}}\approx0.286\text{ с}.\]
  5. Для каждого опыта определить начальную горизонтальную скорость:
    \[U_i=\frac{l_i}{t_{ср}}.\]

Численные значения времени и расстояний на фотографии не заполнены, поэтому экспериментальную таблицу можно заполнить только после проведения измерений.

№ опытаh, мt, сtср, сtпадения, сl, мU, м/с
10,40t₁tср0,286l₁l₁/tср
20,40t₂tср0,286l₂l₂/tср
30,40t₃tср0,286l₃l₃/tср
40,40t₄tср0,286l₄l₄/tср
50,40t₅tср0,286l₅l₅/tср

Ответ: теоретическое время падения при h = 0,40 м составляет примерно 0,286 с; экспериментальная скорость определяется по формуле \(U=l/t_{ср}\).