Номер 3, страница 346 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Лабораторные работы. 1. Измерение ускорения тела при равноускоренном движении - номер 3, страница 346.

Условие.

3. Измерьте расстояние между верхней и нижней отметками на жёлобе (модуль $\text{s}$ перемещения шарика) и результат измерения запишите в таблицу, помещённую в тетради для лабораторных работ. Ниже приведены первые две строки этой таблицы.

№ опыта

$s , м$

$t, \text{с}$

$t_{cp}, \text{с}$

$a ,\text{м}/\text{с}^2$

Решение.

Данное задание является практическим и предполагает проведение физического эксперимента по определению ускорения шарика, скатывающегося по наклонному жёлобу. Поскольку выполнить реальные измерения невозможно, для решения будут использованы гипотетические, но реалистичные данные, которые могли бы быть получены в ходе лабораторной работы.

Сначала измеряется расстояние s между верхней и нижней отметками на жёлобе. Затем измеряется время t, за которое шарик проходит это расстояние. Для повышения точности измерение времени проводится несколько раз (в данном случае — три раза), после чего вычисляется среднее значение времени и ускорение.

Дано:

Расстояние, $s = 80$ см

Результаты трёх измерений времени скатывания шарика:

$t_1 = 1,61$ с

$t_2 = 1,64$ с

$t_3 = 1,59$ с

Перевод в систему СИ:

$s = 0,8$ м

Найти:

$t_{ср}$ — среднее время движения шарика, с

$\text{a}$ — ускорение шарика, м/с²

Решение:

1. Найдём среднее время движения $t_{ср}$ как среднее арифметическое результатов трёх измерений:

$t_{ср} = \frac{t_1 + t_2 + t_3}{3} = \frac{1,61 \text{ с} + 1,64 \text{ с} + 1,59 \text{ с}}{3} = \frac{4,84 \text{ с}}{3} \approx 1,61 \text{ с}$.

2. Шарик начинает движение из состояния покоя, поэтому его начальная скорость $v_0 = 0$. Движение шарика по наклонному жёлобу можно считать равноускоренным. Путь, пройденный телом при равноускоренном движении без начальной скорости, определяется формулой:

$s = \frac{a t_{ср}^2}{2}$

3. Выразим из этой формулы ускорение $\text{a}$:

$a = \frac{2s}{t_{ср}^2}$

4. Подставим числовые значения и вычислим ускорение:

$a = \frac{2 \cdot 0,8 \text{ м}}{(1,61 \text{ с})^2} = \frac{1,6 \text{ м}}{2,5921 \text{ с}^2} \approx 0,62 \text{ м/с}^2$.

5. Заполним таблицу на основе проведённых измерений и вычислений.

Ответ:

№ опыта	s, м	t, с	tср, с	a, м/с2
1	0,8	1,61; 1,64; 1,59	1,61	0,62