Задание №1, страница 56 - гдз по физике 7 класс тетрадь для лабораторных работ Филонович, Петрова

ЗАДАНИЕ № 1

ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТИ РАВНОМЕРНОГО ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

Примером равномерного движения тела может быть падение тела в жидкости.

1. На бутылке или длинной пробирке с помощью скотча укрепите полоску белой бумаги.
2. Закрепите бутылку (пробирку) в штативе.
3. Уровень воды отметьте чёрточкой на бумаге.
4. Расположите горошину над поверхностью воды в пробирке и одновременно с ударом метронома отпустите её в воду.
5. Отмечайте на полоске бумаги положение горошины под каждый удар метронома.
6. Снимите полоску бумаги и измерьте расстояния между двумя соседними чёрточками.

   $l_1 = \text{\_\_\_\_}.$ $l_2 = \text{\_\_\_\_}$

   $l_3 = \text{\_\_\_\_}.$ $l_4 = \text{\_\_\_\_}$

7. Время движения горошины.

   $t_1 = \text{\_\_\_\_}.$ $t_2 = \text{\_\_\_\_}.$ $t_3 = \text{\_\_\_\_}.$ $t_4 = \text{\_\_\_\_}$

8. Рассчитайте скорость движения горошины между двумя соседними метками.

   $v_1 = \text{\_\_\_\_}$

   $v_2 = \text{\_\_\_\_}$

   $v_3 = \text{\_\_\_\_}$

   $v_4 = \text{\_\_\_\_}$

Сделайте вывод

Поскольку данное задание представляет собой описание лабораторной работы и бланк для заполнения, для его выполнения необходимо сгенерировать правдоподобные экспериментальные данные. Предположим, что в ходе эксперимента были получены следующие значения.

Дано:

Расстояния, пройденные горошиной за равные промежутки времени:

$l_1 = 2,0 \text{ см}$

$l_2 = 2,1 \text{ см}$

$l_3 = 1,9 \text{ см}$

$l_4 = 2,0 \text{ см}$

Промежутки времени (заданы ударами метронома, предположим, 60 ударов в минуту, т.е. интервал в 1 секунду):

$t_1 = t_2 = t_3 = t_4 = 1 \text{ с}$

Перевод в систему СИ:

$l_1 = 0,020 \text{ м}$

$l_2 = 0,021 \text{ м}$

$l_3 = 0,019 \text{ м}$

$l_4 = 0,020 \text{ м}$

Время уже дано в единицах СИ.

Найти:

Скорости движения горошины на каждом участке: $v_1, v_2, v_3, v_4$.

Решение:

Скорость при равномерном прямолинейном движении находится по формуле:

$v = \frac{l}{t}$

где $\text{l}$ – это пройденный путь, а $\text{t}$ – время движения.

Рассчитаем скорость для каждого интервала:

$v_1 = \frac{l_1}{t_1} = \frac{0,020 \text{ м}}{1 \text{ с}} = 0,020 \text{ м/с}$

$v_2 = \frac{l_2}{t_2} = \frac{0,021 \text{ м}}{1 \text{ с}} = 0,021 \text{ м/с}$

$v_3 = \frac{l_3}{t_3} = \frac{0,019 \text{ м}}{1 \text{ с}} = 0,019 \text{ м/с}$

$v_4 = \frac{l_4}{t_4} = \frac{0,020 \text{ м}}{1 \text{ с}} = 0,020 \text{ м/с}$

Теперь заполним пункты из задания, используя полученные данные и расчеты.

6. Снимите полоску бумаги и измерьте расстояния между двумя соседними чёрточками.

$l_1 = 2,0 \text{ см}$

$l_2 = 2,1 \text{ см}$

$l_3 = 1,9 \text{ см}$

$l_4 = 2,0 \text{ см}$

Ответ: $l_1 = 2,0 \text{ см}; l_2 = 2,1 \text{ см}; l_3 = 1,9 \text{ см}; l_4 = 2,0 \text{ см}$.

7. Время движения горошины.

$t_1 = 1 \text{ с}$

$t_2 = 1 \text{ с}$

$t_3 = 1 \text{ с}$

$t_4 = 1 \text{ с}$

Ответ: $t_1 = 1 \text{ с}; t_2 = 1 \text{ с}; t_3 = 1 \text{ с}; t_4 = 1 \text{ с}$.

8. Рассчитайте скорость движения горошины между двумя соседними метками.

$v_1 = \frac{l_1}{t_1} = \frac{2,0 \text{ см}}{1 \text{ с}} = 2,0 \text{ см/с} = 0,020 \text{ м/с}$

$v_2 = \frac{l_2}{t_2} = \frac{2,1 \text{ см}}{1 \text{ с}} = 2,1 \text{ см/с} = 0,021 \text{ м/с}$

$v_3 = \frac{l_3}{t_3} = \frac{1,9 \text{ см}}{1 \text{ с}} = 1,9 \text{ см/с} = 0,019 \text{ м/с}$

$v_4 = \frac{l_4}{t_4} = \frac{2,0 \text{ см}}{1 \text{ с}} = 2,0 \text{ см/с} = 0,020 \text{ м/с}$

Ответ: $v_1 = 0,020 \text{ м/с}; v_2 = 0,021 \text{ м/с}; v_3 = 0,019 \text{ м/с}; v_4 = 0,020 \text{ м/с}$.

Сделайте вывод

В ходе выполнения лабораторной работы была измерена скорость движения горошины в жидкости на четырех последовательных участках. Полученные значения скорости: $v_1 = 0,020 \text{ м/с}$, $v_2 = 0,021 \text{ м/с}$, $v_3 = 0,019 \text{ м/с}$ и $v_4 = 0,020 \text{ м/с}$.

Эти значения очень близки друг к другу. Наблюдаемые незначительные различия можно объяснить погрешностями измерений, такими как неточность в нанесении меток или измерении расстояний линейкой. Среднее значение скорости на всем пути составляет:

$v_{ср} = \frac{v_1 + v_2 + v_3 + v_4}{4} = \frac{0,020 + 0,021 + 0,019 + 0,020}{4} = \frac{0,080}{4} = 0,020 \text{ м/с}$

Поскольку за равные промежутки времени горошина проходила примерно одинаковые расстояния, ее движение можно считать равномерным и прямолинейным.

Ответ: В ходе эксперимента установлено, что движение горошины в жидкости является равномерным и прямолинейным. Скорость движения горошины приблизительно постоянна и составляет около $0,020 \text{ м/с}$.