Номер 1, страница 351 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Лабораторные работы. 2. Измерение ускорения тела при равноускоренном прямолинейном движении - номер 1, страница 351.

Условие.

Лабораторные работы 2. Измерение ускорения тела при равноускоренном прямолинейном движении

Цель работы: измерить модуль ускорения тела, движущегося по жёлобу.

Средства измерения и материалы: прибор для изучения равноускоренного прямолинейного движения — направляющая рейка, каретка, секундомер (или часы с секундной стрелкой), два датчика с магнитными держателями, штатив с муфтой и лапкой.

Гипотеза исследования

Модуль ускорения тела при равноускоренном прямолинейном движении из состояния покоя можно определить, зная модуль $\text{s}$ перемещения и время $\text{t}$ движения.

Конкретизируйте гипотезу исследования, используя цель работы, средства измерения и материалы, а также формулу определения модуля ускорения тела.

Порядок выполнения работы

1. Укрепите направляющую рейку под небольшим углом к горизонту с помощью штатива (рис. 270). Установите первый датчик на направляющей рейке, как показано на рисунке, вблизи магнита каретки. Второй датчик расположите на расстоянии 20–25 см от первого.

Рис. 270

Решение.

Конкретизация гипотезы исследования

Исходя из цели работы (измерить модуль ускорения каретки), используемых средств измерения (направляющая рейка, каретка, два датчика с электронным секундомером, измерительная лента или линейка) и основной гипотезы, можно её конкретизировать следующим образом.

Движение каретки по наклонной направляющей рейке является прямолинейным и равноускоренным. Поскольку каретка начинает движение из состояния покоя, её начальная скорость $v_0 = 0$. Путь (модуль перемещения) $\text{s}$, пройденный телом за время $\text{t}$ при равноускоренном движении без начальной скорости, определяется формулой:

$s = \frac{at^2}{2}$

где $\text{a}$ — модуль ускорения тела.

Из этой формулы можно выразить модуль ускорения:

$a = \frac{2s}{t^2}$

В данной лабораторной работе модуль перемещения $\text{s}$ — это расстояние между первым и вторым датчиками, которое можно измерить с помощью линейки или шкалы на самой рейке. Время движения $\text{t}$ на этом участке измеряется с помощью электронного секундомера, который автоматически запускается при прохождении кареткой первого датчика и останавливается при прохождении второго.

Таким образом, конкретизированная гипотеза звучит так: если измерить расстояние $\text{s}$ между двумя датчиками на направляющей рейке и время $\text{t}$, за которое каретка, двигаясь из состояния покоя, проходит это расстояние, то модуль её ускорения можно вычислить по формуле $a = \frac{2s}{t^2}$.

Ответ: Модуль ускорения каретки при её равноускоренном движении из состояния покоя можно определить, измерив с помощью линейки расстояние $\text{s}$ между двумя датчиками и с помощью электронного секундомера время $\text{t}$ прохождения этого расстояния, а затем вычислив ускорение по формуле $a = \frac{2s}{t^2}$.