Лабораторийн ажил No6

ажлын зорилго:

1) Хэвтээ байдлаар шидсэн биеийн нислэгийн хүрээ нь шидэлтийн өндрөөс хамаарах хамаарлыг тогтооно.

2) Төвийн мөргөлдөөнд байгаа хоёр бөмбөлгийн импульс хадгалагдах хуулийн хүчинтэй эсэхийг туршилтаар баталгаажуул.

Ажлын тодорхойлолт:

Бөмбөлөг муруй гангаар эргэлддэг Доод хэсэгэнэ нь хэвтээ. Бөмбөлөг хоолойноос салсны дараа параболын дагуу хөдөлдөг бөгөөд түүний орой нь бөмбөгийг хоолойноос тусгаарлах цэг дээр байрладаг. 1-р зурагт үзүүлсэн шиг координатын системийг сонгоцгооё.

Бөмбөгний анхны өндөр hболон нислэгийн хүрээ / харьцаагаар хамааралтай . Энэ томьёоны дагуу анхны өндөр 4 дахин буурахад нислэгийн хүрээ 2 дахин багасдаг. Хэмжилт хийх hба /, та томьёогоор гангаас тусгаарлах агшинд бөмбөгний хурдыг олох боломжтой

Тоног төхөөрөмж:холбогч ба хавчаар бүхий tripod, муруй ховил, металл бөмбөлөг, цаас, нүүрстөрөгчийн цаас, чавганы шугам, хэмжих соронзон хальс.

Явц:

1. Зурагт үзүүлсэн суурилуулалтыг угсарна. Доод хэсэг
суваг байх ёстой хэвтээ базай hдоороос
Ширээний сувгийн ирмэг нь 40 см байх ёстой Хавчаар хөл
сувгийн дээд төгсгөлийн ойролцоо байрлах ёстой.

2. Сувагны доор нэг хуудас цаас тавьж, номоор бутлана
Туршилтын үеэр тэр хөдөлсөнгүй. Энэ хуудсан дээр тэмдэглээрэй
шугамын цэгийг ашиглан А,-тэй ижил босоо байрлалд байрладаг
сувгийн доод төгсгөл.

3. Бөмбөгийг хавчаарт хүрэхийн тулд ховилд хийж, бөмбөгийг хөдөлгөхгүйгээр суллана. Бөмбөгийг ганганаас өнхрүүлж, агаарт ниссэний дараа ширээ дээр цохих цэгийг (ойролцоогоор) анхаарч үзээрэй. Тэмдэглэсэн газар нэг хуудас цаас тавьж, дээр нь "ажлын" талыг доош нь харуулсан хуулбар цаас тавь. Туршилтын үеэр хөдлөхгүйн тулд эдгээр хуудсыг номоор дар.

4. Бөмбөгийг хавчаарт хүрэхийн тулд ховил руу буцааж байрлуулж, цочролгүйгээр суллана. Энэ туршилтыг 5 удаа давтаж, болгоомжтой байгаарай
ингэснээр нүүрстөрөгчийн цаас ба хуудасны доорх хуудас
хөдөлсөнгүй. Хуулбарлах цаасыг болгоомжтой авч болохгүй
хуудсыг доороос нь гулсуулж, хэвлэмэлийн хоорондох дурын цэгийг тэмдэглээрэй. харагдаж байгааг анхаарна уу
5-аас бага хэвлэлт байж болно, учир нь зарим нь
хэвлэлүүд нэгдэж болно.

5. Тэмдэглэсэн цэгээс А цэг хүртэлх l зайг хэмжинэ.

6. 1-5-р алхмуудыг давтаж, хоолойны зайг доошлуулна
Ширээний сувгийн доод ирмэг нь 10 см (эхлэх өндөр) байв. Тохиромжтой мужийг хэмжиж, харьцааг тооцоолох ба.

Хэмжилт, тооцооллын үр дүнг хүснэгтэд бичнэ үү.

Дасгал 1.Хэвтээ байдлаар шидсэн биеийн хөдөлгөөнийг судлах

Бид ган бөмбөлгийг туршилтын их бие болгон ашигладаг бөгөөд бид сувгийн дээд үзүүрээс хөөргөдөг. Дараа нь бөмбөгийг суллана. Бид бөмбөгийг хөөргөхийг 5-7 удаа давтаж, S cf-г олно. Дараа нь бид өндрийг шалнаас сувагны төгсгөл хүртэл нэмэгдүүлж, бөмбөгийг хөөргөхийг давтана.

Бид хэмжилтийн өгөгдлийг хүснэгтэд оруулна.

Өндөр H = 81 см-ийн хувьд.

Туршлагын дугаар	S, мм	С ав., Мм	H мм	, мм	S cf /, мм
		40,6		28,5	1,42

Өндөр H = 106 см-ийн хувьд.

Туршлагын дугаар	S, мм	С ав., Мм	H мм	, мм	S cf /, мм
				32,6	1,41
	47,5
	48,5

Даалгавар 2... Импульс хадгалагдах хуулийг судлах

Бид жин дээр ган бөмбөлгийн массыг м 1 ба м 2 хэмждэг. Бид ширээний компьютер дээр хэвтээ байдлаар шидсэн биеийн хөдөлгөөнийг судлах төхөөрөмжийг засдаг. Бид бөмбөг унасан газар дээр тавьдаг тодорхой хуудасцагаан цаас, туузаар нааж, нүүрстөрөгчийн хуулбараар хучих. Ирмэгүүд байрлах шалан дээрх цэгийг тодорхойлохын тулд чавганы шугамыг ашигладаг. хэвтээ хэсэгсуваг шуудуу. Бөмбөгийг хөөргөж, хэвтээ чиглэлд l 1 нислэгийн хүрээг хэмжинэ. Томъёоны дагуу

Бид бөмбөлгийн хурд ба түүний импульс P 1-ийг тооцоолно.

Дараа нь, тулгуур бүхий зангилаа, өөр бөмбөг ашиглан сувагны доод төгсгөлийн эсрэг талд байрлуулна. Ган бөмбөгийг дахин хөөргөж, нислэгийн хүрээг l 1 "болон хоёр дахь бөмбөгийг l 2" хэмжинэ. Дараа нь V 1 'ба V 2' мөргөлдөөний дараах бөмбөлгүүдийн хурд, түүнчлэн тэдгээрийн импульс p 1 'ба p 2' -ийг тооцоол.

Томъёо ашиглан дундаж утга ба хэмжилтийн үнэмлэхүй алдааг олъё

, .

Харьцангуй хэмжилтийн алдааг тооцоолъё

.

Бид өгөгдлийг хүснэгтэд оруулна.

Туршлагын дугаар	м 1, кг	м 2, кг	л 1, м	V 1, м / с	P 1, кг м / с	л 1 ', м	л 2', м	V 1 ', м / с	V 2 ', м / с	Х, м	P 1 ', кг м / с	P 2 ', кг м / с
1.	0,0076	0,0076	0,47	1,15	0,0076	0,235	0,3	0,5	0,74	0,81	0,004	0,005

1.15 м / с

0.5 м / с

0.74 м / с

P 1 = м 1 V 1 = 0.0076 1.15 = 0.009 м / с

P 1 '= m 1 V 1' = 0.0076 0.5 = 0.004 м / с

P 2 '= m 2 V 2' = 0.0076 0.74 = 0.005 м / с

Энд - анхны биеийн хурд, Энэ нь тухайн үеийн биеийн хурд юм т, с- хэвтээ нислэгийн хүрээ, h- биеийг хэвтээ байдлаар хурдтайгаар шидэх газраас дээш өндөр .

1.1.33. Хурдны проекцын кинематик тэгшитгэл:

1.1.34. Координатын кинематик тэгшитгэл:

1.1.35. Биеийн хурдодоогоор т:

Яг одоо газарт унах y = h, x = s(зураг 1.9).

1.1.36. Хамгийн их хэвтээ нислэгийн хүрээ:

1.1.37. Газар дээрх өндөрүүнтэй хамт биеийг шиддэг

хэвтээ:

Тэнгэрийн хаяанд α өнцгөөр шидэгдсэн биеийн хөдөлгөөн
анхны хурдтай

1.1.38. Замын чиглэл нь парабола юм(зураг 1.10). Параболын дагуух муруй шугамын хөдөлгөөн нь хэвтээ тэнхлэгийн дагуу жигд хөдөлгөөн ба босоо тэнхлэгийн дагуу тэнцүү ээлжлэн хөдөлгөөн гэсэн хоёр шулуун хөдөлгөөнийг нэмсэний үр дүнд үүсдэг.

Цагаан будаа. 1.10

( - биеийн анхны хурд, - тухайн үеийн координатын тэнхлэг дээрх хурдны проекц т, Биеийн нислэгийн хугацаа, h хамгийн их- биеийн хамгийн өндөр өндөр, s хамгийн ихБиеийн хамгийн дээд хэвтээ нислэгийн хүрээ).

1.1.39. Кинематик проекцын тэгшитгэлүүд:

;

1.1.40. Координатын кинематик тэгшитгэлүүд:

;

1.1.41. Биеийн өндөр нь траекторийн дээд цэг хүртэл нэмэгддэг.

Одоогийн байдлаар (Зураг 1.11).

1.1.42. Биеийн хамгийн их өндөр:

1.1.43. Биеийн нислэгийн хугацаа:

Хэсэг хугацааны дараа , (зураг 1.11).

1.1.44. Биеийн хамгийн их хэвтээ хүрээ:

1.2. Сонгодог динамикийн үндсэн тэгшитгэлүүд

Динамик(Грек хэлнээс. динамик- хүч) - тэдгээрт үйлчлэх хүчний үйл ажиллагааны дор материаллаг биетүүдийн хөдөлгөөнийг судлахад зориулагдсан механикийн хэсэг. Сонгодог динамик дээр тулгуурладаг Ньютоны хуулиуд ... Динамикийн асуудлыг шийдвэрлэхэд шаардлагатай бүх тэгшитгэл, теоремуудыг тэдгээрээс олж авдаг.

1.2.1. Инерцийн тайлангийн систем -Энэ нь бие амарч байгаа буюу жигд, шулуунаар хөдөлдөг жишиг хүрээ юм.

1.2.2. ХүчЭнэ нь бие махбодийн харилцан үйлчлэлийн үр дүн юм орчин... Хүчний хамгийн энгийн тодорхойлолтуудын нэг нь хурдатгал үүсгэдэг нэг биеийн (эсвэл талбайн) нөлөө юм. Одоогийн байдлаар дөрвөн төрлийн хүч эсвэл харилцан үйлчлэлийг ялгаж үздэг.

· таталцлын(бүх нийтийн таталцлын хүчний хэлбэрээр илэрдэг);

· цахилгаан соронзон(атом, молекул, макро биетүүдийн оршин тогтнол);

· хүчтэй(цөм дэх бөөмсийг холбох үүрэгтэй);

· сул(бөөмийн задралыг хариуцдаг).

1.2.3. Хүчний хэт байрлалын зарчим:Хэрэв материаллаг цэг дээр хэд хэдэн хүч үйлчилдэг бол үүссэн хүчийг вектор нэмэх дүрмээр олж болно.

.

Биеийн жин нь биеийн инерцийн хэмжүүр юм. Аливаа бие нь түүнийг хөдөлгөх эсвэл хурдных нь модуль эсвэл чиглэлийг өөрчлөхийг оролдох үед эсэргүүцдэг. Энэ шинж чанарыг инерци гэж нэрлэдэг.

1.2.5. Судасны цохилт(эрч хүч) нь массын үржвэр юм ТБиеийн хурд υ:

1.2.6. Ньютоны анхны хууль: Аливаа материаллаг цэг (бие) бусад биетүүдийн нөлөөлөл түүнийг (түүнийг) энэ төлөвийг өөрчлөхөд хүргэх хүртэл тайван байдал эсвэл жигд шулуун хөдөлгөөнийг хадгалдаг.

1.2.7. Ньютоны хоёр дахь хууль(материал цэгийн динамикийн үндсэн тэгшитгэл): биеийн импульсийн өөрчлөлтийн хурд нь түүнд үйлчлэх хүчтэй тэнцүү (Зураг 1.11):

Цагаан будаа. 1.11	Цагаан будаа. 1.12

Цэгийн траекторийн шүргэгч ба нормаль дээрх проекцуудын ижил тэгшитгэл:

болон .

1.2.8. Ньютоны гурав дахь хууль: хоёр бие бие биендээ үйлчлэх хүч нь тэнцүү хэмжээтэй, эсрэг чиглэлтэй (Зураг 1.12):

1.2.9. Момент хадгалалтын хуультөлөө хаалттай систем: хаалттай системийн импульс цаг хугацааны хувьд өөрчлөгддөггүй (Зураг 1.13):

,

хаана NS- системд орсон материаллаг цэгүүдийн (эсвэл биетүүдийн) тоо.

Цагаан будаа. 1.13

Импульс хадгалагдах хууль нь Ньютоны хуулиудын үр дагавар биш, харин тийм юм байгалийн үндсэн хууль, үл хамаарах зүйлийг мэддэггүй бөгөөд энэ нь орон зайн нэгэн төрлийн байдлын үр дагавар юм.

1.2.10. Биеийн системийн хөрвүүлэх хөдөлгөөний динамикийн үндсэн тэгшитгэл:

системийн инерцийн төвийн хурдатгал хаана байна; Системийн нийт массаас NSматериаллаг цэгүүд.

1.2.11. Системийн массын төвматериаллаг цэгүүд (Зураг 1.14, 1.15):

.

Массын төвийн хөдөлгөөний хууль: системийн массын төв нь бүхэл системийн масстай тэнцүү, бүх хүчний вектор нийлбэртэй тэнцүү хүч үйлчилдэг материаллаг цэг шиг хөдөлдөг. систем дээр ажиллаж байна.

1.2.12. Биеийн системийн импульс:

системийн инерцийн төвийн хурд хаана байна.

Цагаан будаа. 1.14	Цагаан будаа. 1.15

1.2.13. Массын төвийн хөдөлгөөний тухай теорем: хэрэв систем нь хүчний гадаад хөдөлгөөнгүй жигд талбарт байгаа бол Систем доторх ямар ч үйлдэл нь системийн массын төвийн хөдөлгөөнийг өөрчилж чадахгүй:

.

1.3. Механик дахь хүч

1.3.1. Биеийн жингийн хамааралтаталцал болон дэмжлэг үзүүлэх урвалаар:

Чөлөөт уналтын хурдатгал (зураг 1.16).

Цагаан будаа. 1.16

Жингүйдэл гэдэг нь биеийн жин тэг байх төлөв юм. В таталцлын талбарбие нь зөвхөн таталцлын нөлөөн дор хөдөлж байх үед жингүйдэл үүсдэг. Хэрэв a = g, дараа нь P = 0.

1.3.2. Жин, таталцал, хурдатгалын хамаарал:

1.3.3. Гулсах үрэлтийн хүч(зураг 1.17):

гулсалтын үрэлтийн коэффициент хаана байна; Н- хэвийн даралтын хүч.

1.3.5. Налуу хавтгай дээрх биеийн үндсэн харилцаа(зураг 1.19). :

· үрэлтийн хүч: ;

· үр дүнгийн хүч: ;

· гулсмал хүч: ;

· хурдатгал:

Цагаан будаа. 1.19

1.3.6. Пүршний Хукийн хууль: хаврын өргөтгөл NSуян харимхай хүч эсвэл гадаад хүчтэй пропорциональ:

хаана к- хаврын хөшүүн байдал.

1.3.7. Уян пүршний боломжит энерги:

1.3.8. Хавар болсон ажил:

1.3.9. Хүчдэл- нөлөөллийн дор хэв гажилттай биед үүсэх дотоод хүчний хэмжүүр гадны нөлөө(зураг 1.20):

баарны хөндлөн огтлолын талбай хаана байна, г- түүний диаметр, - баарны анхны урт, - баарны уртын өсөлт.

Цагаан будаа. 1.20	Цагаан будаа. 1.21

1.3.10. Дамжуулах диаграмм -хамаарлын график хэвийн хүчдэл σ = Ф/С-аас сунгалт ε = Δ л/лбиеийг сунгах үед (Зураг 1.21).

1.3.11. Янгийн модуль- саваа материалын уян хатан шинж чанарыг тодорхойлсон утга:

1.3.12. Баарны уртын өсөлтхүчдэлтэй пропорциональ:

1.3.13. Харьцангуй уртааш хурцадмал байдал (шахалт):

1.3.14. Харьцангуй хажуугийн хурцадмал байдал (шахалт):

баарны анхны хөндлөн хэмжээс хаана байна.

1.3.15. Пуассоны харьцаа- саваагийн харьцангуй хөндлөн хурцадмал байдлын харьцаа уртааш хурцадмал байдал :

1.3.16. Саваанд зориулсан Хукийн хууль: бариулын уртын харьцангуй өсөлт нь хүчдэлтэй шууд пропорциональ ба Янгийн модультай урвуу пропорциональ байна:

1.3.17. Бөөн боломжит энергийн нягт:

1.3.18. Харьцангуй шилжилт (будаа 1.22, 1.23 ):

үнэмлэхүй шилжилт хаана байна.

Цагаан будаа. 1.22	Зураг 1.23

1.3.19. Шилжилтийн модульГ- материалын шинж чанараас хамаарах утга, тангенциал хүчдэлтэй тэнцүү байна (хэрэв ийм асар их уян хатан хүч боломжтой байсан бол).

1.3.20. Тангенциал уян стресс:

1.3.21. Шилжилтийн Хукийн хууль:

1.3.22. Тодорхой потенциал энергизүсэгдсэн бие:

1.4. Инерциал бус лавлагааны системүүд

Инерциал бус лавлагааны систем- инерциал биш дурын сануулын систем. Инерцийн бус системийн жишээнүүд: тогтмол хурдатгалтай шулуун шугамаар хөдөлж буй систем, түүнчлэн эргэдэг систем.

Инерцийн хүч нь биетүүдийн харилцан үйлчлэлээс бус харин инерцийн бус жишиг хүрээний шинж чанараас үүсдэг. Ньютоны хуулиуд инерцийн хүчинд хамаарахгүй. Нэг жишиг хүрээнээс нөгөөд шилжихэд инерцийн хүч өөрчлөгддөггүй.

Инерцийн бус системд та Ньютоны хуулиудыг инерцийн хүчийг оруулан ашиглаж болно. Тэд хуурамч юм. Ньютоны тэгшитгэлийн давуу талыг ашиглахын тулд тэдгээрийг тусгайлан нэвтрүүлсэн.

1.4.1. Ньютоны тэгшитгэлинерцийн бус лавлагааны системийн хувьд

биеийн жингийн хурдатгал хаана байна Тхарьцангуй инерцийн бус систем; - инерцийн хүч - жишиг хүрээний шинж чанараас үүдэлтэй зохиомол хүч.

1.4.2. Төв рүү тэлэх хүч- эргэлдэгч биед хэрэглэж, радиусын дагуу эргэлтийн төв рүү чиглэсэн хоёр дахь төрлийн инерцийн хүч (Зураг 1.24):

,

төв рүү чиглэсэн хурдатгал хаана байна.

1.4.3. Төвөөс зугтах хүч- эргэлтийн төвөөс радиусын дагуу чиглэсэн холболтод хэрэглэсэн эхний төрлийн инерцийн хүч (Зураг 1.24, 1.25):

,

төвөөс зугтах хурдатгал хаана байна.

Цагаан будаа. 1.24	Цагаан будаа. 1.25

1.4.4. Таталцлын хурдатгалын хамаарал gталбайн өргөрөгөөс зурагт үзүүлэв. 1.25.

Таталцлын хүч нь хоёр хүчийг нэмсний үр дүн юм: ба; Тиймээс, g(тиймээс мг) тухайн газрын өргөрөгөөс хамаарна:

,

Энд ω нь дэлхийн эргэлтийн өнцгийн хурд юм.

1.4.5. Кориолис хүч- эргэлтийн тэнхлэгт өнцгөөр чиглэлд шилжих үед илэрдэг инерцийн хуулиуд ба инерцийн хуулиудын улмаас инерцийн бус жишиг системд байдаг инерцийн хүчний нэг (Зураг 1.26, 1.27).

эргэлтийн өнцгийн хурд хаана байна.

Цагаан будаа. 1.26	Цагаан будаа. 1.27

1.4.6. Ньютоны тэгшитгэлбүх хүчийг харгалзан инерцийн бус жишиг хүрээний хувьд хэлбэрийг авна

инерцийн бус жишиг системийн хөрвүүлэлтийн хөдөлгөөний улмаас үүсэх инерцийн хүч хаана байна; болон - жишиг хүрээний эргэлтийн хөдөлгөөний улмаас инерцийн хоёр хүч; - инерциал бус жишиг системтэй харьцуулахад биеийн хурдатгал.

1.5. Эрчим хүч. Ажил. Хүч.
Хамгаалалтын хуулиуд

1.5.1. Эрчим хүч- бүх нийтийн хэмжүүр янз бүрийн хэлбэрүүдбүх төрлийн бодисын хөдөлгөөн ба харилцан үйлчлэл.

1.5.2. Кинетик энерги- зөвхөн хөдөлгөөний хурдаар тодорхойлогддог системийн төлөв байдлын функц:

Биеийн кинетик энерги - скаляр физик хэмжигдэхүүнмассын бүтээгдэхүүний хагастай тэнцүү байна мбиеийн хурдны квадратаар.

1.5.3. Кинетик энергийн өөрчлөлтийн тухай теорем.Бие махбодид үйлчилж буй үр дүнгийн хүчний ажил нь биеийн кинетик энергийн өөрчлөлттэй тэнцүү буюу өөрөөр хэлбэл: биеийн кинетик энергийн өөрчлөлт нь биед үйлчлэх бүх хүчний А ажилтай тэнцүү байна.

1.5.4. Кинетик энергийн импульсийн хамаарал:

1.5.5. Хүчний ажил- харилцан үйлчилж буй биетүүдийн хоорондын энергийн солилцооны үйл явцын тоон шинж чанар. Механикийн чиглэлээр ажилладаг .

1.5.6. Тогтмол хүчний ажил:

Хэрэв бие нь шулуун шугамаар хөдөлж, түүнд тогтмол хүч үйлчилдэг Ф, энэ нь хөдөлгөөний чиглэлтэй тодорхой өнцөг α үүсгэдэг (Зураг 1.28), дараа нь энэ хүчний ажлыг дараах томъёогоор тодорхойлно.

,

хаана Ф- хүчний модуль, ∆r- хүч хэрэглэх цэгийн хөдөлгөөний модуль, - хүчний чиглэл ба хөдөлгөөний хоорондох өнцөг.

Хэрэв< /2, то работа силы положительна. Если >/ 2, тэгвэл хүчний ажил сөрөг байна. = / 2 (хүч нь шилжилт хөдөлгөөнд перпендикуляр чиглэгддэг) үед хүчний ажил тэг болно.

Цагаан будаа. 1.28	Цагаан будаа. 1.29

Тогтмол хүчний ажил Фтэнхлэгийн дагуу хөдөлж байх үед хзайд (зураг 1.29) хүчний проекцтой тэнцүү байна Энэ тэнхлэг дээрх нүүлгэн шилжүүлэлтээр үржүүлсэн:

.

Зураг дээр. 1.27 нь хэзээ болохыг харуулж байна А < 0, т.к. >/ 2 - мохоо өнцөг.

1.5.7. Анхан шатны ажилг Ахүч чадал Фанхан шатны шилжилт хөдөлгөөн дээр d rхүч ба шилжилтийн скаляр үржвэртэй тэнцүү скаляр физик хэмжигдэхүүн гэж нэрлэдэг:

1.5.8. Хувьсах хүчний ажилтраекторийн хэсэг 1 - 2 дээр (Зураг 1.30):

Цагаан будаа. 1.30

1.5.9. Шуурхай хүчнэгж хугацаанд хийсэн ажилтай тэнцүү:

.

1.5.10. Дундаж чадалтодорхой хугацаанд:

1.5.11. Боломжит эрчим хүчТухайн цэг дээрх бие нь скаляр физик хэмжигдэхүүн юм. биеийг энэ цэгээс нөгөө цэг рүү шилжүүлэх үед боломжит хүчний хийсэн ажилтай тэнцүүболомжит энергийн тэг гэж авсан.

Потенциал энергийг ямар нэгэн дурын тогтмол хэмжээнд хүртэл нарийн тодорхойлдог. Энэ нь физик хуулиудад нөлөөлөхгүй, учир нь тэдгээр нь биеийн хоёр байрлал дахь боломжит энергийн ялгаа эсвэл координаттай холбоотой потенциал энергийн деривативыг агуулдаг.

Тиймээс тодорхой байрлал дахь боломжит энергийг тэгтэй тэнцүү гэж үздэг бөгөөд биеийн энергийг энэ байрлалтай (тэг лавлагааны түвшин) харьцангуйгаар тооцдог.

1.5.12. Хамгийн бага потенциал энергийн зарчим... Аливаа хаалттай систем нь боломжит энерги нь хамгийн бага байх төлөв рүү шилжих хандлагатай байдаг.

1.5.13. Консерватив хүчний ажилпотенциал энергийн өөрчлөлттэй тэнцүү байна

.

1.5.14. Векторын эргэлтийн теорем: хэрэв аливаа хүчний векторын эргэлт тэг бол энэ хүч нь консерватив байна.

Консерватив хүчний ажилхаалттай контурын дагуу L нь тэг(зураг 1.31):

Цагаан будаа. 1.31

1.5.15. Таталцлын харилцан үйлчлэлийн боломжит энергимассын хооронд мболон М(зураг 1.32):

1.5.16. Шахсан пүршний боломжит энерги(зураг 1.33):

Цагаан будаа. 1.32	Цагаан будаа. 1.33

1.5.17. Системийн нийт механик энергикинетик ба боломжит энергийн нийлбэртэй тэнцүү байна.

E = E+ руу Э NS.

1.5.18. Биеийн боломжит энергиөндөрт hгазар дээгүүр

Э n = мгх.

1.5.19. Боломжит энерги ба хүч чадлын хоорондын холбоо:

Эсвэл эсвэл

1.5.20. Механик энерги хэмнэлтийн хууль(хаалттай системийн хувьд): материаллаг цэгүүдийн консерватив системийн нийт механик энерги тогтмол хэвээр байна:

1.5.21. Момент хадгалалтын хуульБиеийн хаалттай системийн хувьд:

1.5.22. Механик энерги ба импульс хадгалагдах хуультуйлын уян төвлөрсөн цохилттой (Зураг 1.34):

хаана м 1 ба м 2 - биеийн жин; ба - нөлөөллийн өмнөх биеийн хурд.

Цагаан будаа. 1.34	Цагаан будаа. 1.35

1.5.23. Биеийн хурдтуйлын уян харимхай нөлөөллийн дараа (Зураг 1.35):

.

1.5.24. Биеийн хурдтуйлын уян хатан бус төвийн цохилтын дараа (зураг 1.36):

1.5.25. Момент хадгалалтын хуульпуужин хөдөлж байх үед (Зураг 1.37):

пуужингийн масс ба хурд нь хаана байна; ялгарах хийн масс ба хурд.

Цагаан будаа. 1.36	Цагаан будаа. 1.37

1.5.26. Мещерскийн тэгшитгэлпуужингийн хувьд.

Онол

Хэрэв биеийг тэнгэрийн хаяанд өнцгөөр шидвэл нислэгийн үед таталцлын хүч ба агаарын эсэргүүцлийн хүч түүнд нөлөөлдөг. Хэрэв эсэргүүцлийн хүчийг үл тоомсорловол цорын ганц хүч нь таталцлын хүч хэвээр үлдэнэ. Тиймээс Ньютоны хоёр дахь хуулийн дагуу бие нь таталцлын хурдатгалтай тэнцэх хурдатгалтай хөдөлдөг; координатын тэнхлэг дээрх хурдатгалын проекцууд байна а х = 0, болон цагт= -г.

Материаллаг цэгийн аливаа нарийн төвөгтэй хөдөлгөөнийг координатын тэнхлэгийн дагуух бие даасан хөдөлгөөнүүдийн давхарга хэлбэрээр дүрсэлж болох бөгөөд өөр өөр тэнхлэгийн чиглэлд хөдөлгөөний төрөл өөр байж болно. Манай тохиолдолд нисдэг биеийн хөдөлгөөнийг хэвтээ тэнхлэгийн дагуух жигд хөдөлгөөн (X тэнхлэг) ба босоо тэнхлэгийн дагуу жигд хурдассан хөдөлгөөн (Y тэнхлэг) гэсэн хоёр бие даасан хөдөлгөөний суперпозиция хэлбэрээр илэрхийлж болно (Зураг 1). .

Тиймээс биеийн хурдны төсөөлөл цаг хугацааны явцад дараах байдлаар өөрчлөгддөг.

,

хаана анхны хурд, α шидэлтийн өнцөг.

Тиймээс биеийн координатууд дараах байдлаар өөрчлөгдөнө.

Координатын гарал үүслийн бидний сонголтоор анхны координат (Зураг 1) Дараа нь

Өндөр нь тэгтэй тэнцүү байх хоёр дахь хугацааны утга нь тэгтэй тэнцүү бөгөөд энэ нь шидэх мөчтэй тохирч байна, i.e. энэ утга нь бас физик утгатай.

Нислэгийн хүрээг эхний томъёоноос (1) авна. Нислэгийн хүрээ нь координатын утга юм NSнислэгийн төгсгөлд, i.e. -тэй тэнцүү хугацаанд t 0... (2) утгыг эхний томъёонд (1) орлуулснаар бид дараахь зүйлийг авна.

.

(3)

Шидэх өнцөг нь 45 градус байхад хамгийн их нислэгийн зайд хүрдэг болохыг энэ томъёоноос харж болно.

Хамгийн том өндөршидэгдсэн биеийг өргөхийг хоёр дахь томъёоноос (1) олж авч болно. Үүнийг хийхийн тулд та энэ томъёонд нислэгийн цагийн хагастай тэнцэх хугацааны утгыг (2) орлуулах хэрэгтэй Энэ нь траекторийн дунд цэг дээр нислэгийн өндөр хамгийн их байна. Тооцооллыг хийснээр бид олж авна

Физикийн 9-р ангийн 5-р лабораторийн ажил (хариулт) - Хэвтээ байдлаар шидсэн биеийн хөдөлгөөнийг судлах.

5. Бүх таван туршилтанд уналтын өндөр болон бөмбөгний нислэгийн зайг хэмжинэ. Хүснэгтэнд өгөгдлийг оруулна уу.

Туршлага	h	л	v
1	0.33 м	0.195 м
2	0.32 м	0.198 м
3	0.325 м	0.205 м
4	0.33 м	0.21 м
5	0.32 м	0.22 м
Лхагва	0.325 м	0.206 м	0,8

7. Бөмбөгний нислэгийн хүрээг шууд хэмжих үнэмлэхүй ба харьцангуй алдааг тооцоол. Хэмжилтийн үр дүнг интервал хэлбэрээр тэмдэглэнэ.

Аюулгүй байдлын асуултад хариулна уу

1. Биеийн зам хөндлөн тэнхлэгт яагаад хагас параболын шидэгдсэн бэ? Нотлох баримт гаргаж өгнө үү.

Хэвтээ шидэгдсэн биеийн хурд нь х тэнхлэгийн дагуу өөрчлөгдөхгүй, харин биед үзүүлэх g хүчний үйлчлэлээр у тэнхлэгийн дагуу нэмэгддэг (чөлөөт уналтын хурдатгал).

2. Хэвтээ тэнхлэгт шидэгдсэн биеийн траекторийн янз бүрийн цэгүүдэд хурдны вектор хэрхэн чиглэгддэг вэ?

Хэвтээ шидэгдсэн биеийн вектор нь тангенциал байна.

3. Хэвтээ шидэгдсэн биеийн хөдөлгөөн жигд хурдасдаг уу? Яагаад?

нь. Хэвтээ байдлаар шидсэн бөмбөгний зам нь муруй ба жигд хурдтай байдаг, учир нь энэ зам нь хэвтээ ба чөлөөт уналтын чиглэл g гэсэн бие даасан хоёр чиглэлд тодорхойлогддог. байнгын ажиллагаабие дээр.

Дүгнэлт: хэвтээ чиглэлд болон хүндийн хүчний үйлчлэлээр шидсэн биеийн анхны хурдны модулийг тооцоолж сурсан.

Супер эрхэм зорилго

Ажлын үр дүнг ашиглан бөмбөгний эцсийн хурдыг тодорхойлно (цаасан цаасаар эсэргүүцэхээс өмнө). Энэ хурд нь хуудасны гадаргуутай ямар өнцөг үүсгэх вэ?

10-р анги

Лабораторийн ажил No1

Таталцлын хурдатгалыг тодорхойлох.

Тоног төхөөрөмж: утас дээрх бөмбөг, холбогч ба цагираг бүхий tripod, хэмжих соронзон хальс, цаг.

Ажлын захиалга

Математикийн дүүжингийн загвар нь урт утсаар дүүжлэгдсэн жижиг радиустай металл бөмбөг юм.

Савлуурын урт нь дүүжлүүрийн цэгээс бөмбөгний төв хүртэлх зайгаар тодорхойлогдоно (1-р томъёоны дагуу)

хаана - бэхэлгээний цэгээс бөмбөгийг утас руу бэхлэх хүртэлх утасны урт; бөмбөгний диаметр юм. Утасны урт захирагчаар хэмжсэн, бөмбөгний диаметр - диаметр хэмжигчтэй.

Утсыг чангалснаар бөмбөгийг тэнцвэрийн байрлалаас утасны урттай харьцуулахад маш бага зайд зайлуулна. Дараа нь бөмбөгийг түлхэхгүйгээр суллаж, тэр үед секунд хэмжигчийг ажиллуулна. Хугацааг тодорхойлт , энэ үед савлуур гүйцэтгэдэгn = 50 бүрэн чичиргээ. Туршилтыг өөр хоёр дүүжинтэй давтан хийнэ. Туршилтын үр дүн ( ) хүснэгтэд оруулсан болно.

Хэмжилтийн дугаар

т , хамт

Т, с

г, м / с

Томъёоны дагуу (2)

савлуурын хэлбэлзлийн үеийг тооцоолж, томъёоноос

(3) чөлөөтэй унаж буй биеийн хурдатгалыг тооцоолg .

(3)

Хэмжилтийн үр дүнг хүснэгтэд оруулсан болно.

Хэмжилтийн үр дүнгийн арифметик дундажийг тооцоол ба дундаж үнэмлэхүй алдаа Хэмжилт, тооцооллын эцсийн үр дүнг дараах байдлаар илэрхийлнэ .

10-р анги

Лабораторийн ажил № 2

Хэвтээ байдлаар шидсэн биеийн хөдөлгөөнийг судлах

Ажлын зорилго:хэвтээ байдлаар шидсэн биеийн анхны хурдыг хэмжих, хэвтээ байдлаар шидсэн биеийн нислэгийн хүрээ нь хөдөлж эхэлсэн өндрөөс хамаарах эсэхийг судлах.

Тоног төхөөрөмж: холбогч ба хавчаар бүхий tripod, муруй ховил, металл бөмбөг,хуудас цаас, хуулбарын хуудас, сантехникийн шугам, хэмжих соронзон хальс.

Ажлын захиалга

Бөмбөг нь муруй ховилын дагуу эргэлдэж, ёроол нь хэвтээ байна. Зайh сувгийн доод ирмэгээс ширээ хүртэл 40 см байх ёстой Хавчаарын хөл нь сувгийн дээд төгсгөлийн ойролцоо байрладаг. Туршилтын явцад хөдлөхгүйн тулд нэг хуудас цаасыг сувагны доор байрлуулж, номоор бутлана. Энэ хуудсан дээрх цэгийг татуургын шугамаар тэмдэглэА сувгийн доод төгсгөлтэй нэг босоо шугам дээр байрладаг. Бөмбөгийг хөдөлгөхгүйгээр гарга. Ширээн дээрх бөмбөг ганганаас өнхөрч, агаарт нисэх үед унах цэгийг (ойролцоогоор) анхаарч үзээрэй. Тэмдэглэсэн газар нэг хуудас цаас тавьж, дээр нь "ажлын" талыг доош нь харуулсан хуулбар цаас тавь. Туршилтын үеэр хөдлөхгүйн тулд эдгээр хуудсыг номоор дар. Зайг хэмжинэ тэмдэглэгдсэн цэгээс цэг хүртэлА ... Хоолойн доод ирмэгээс ширээ хүртэлх зайг 10 см байхаар буулгаж, туршилтыг давтан хийнэ.

Бөмбөлөг хоолойноос салсны дараа параболын дагуу хөдөлдөг бөгөөд түүний орой нь бөмбөгийг хоолойноос тусгаарлах цэг дээр байрладаг. Зурагт үзүүлсэн шиг координатын системийг сонгоцгооё. Бөмбөгний анхны өндөр болон нислэгийн хүрээ харьцаатай холбоотой Энэ томьёоны дагуу анхны өндөр 4 дахин буурахад нислэгийн хүрээ 2 дахин багасдаг. Хэмжилт хийх болон гангаас салгах мөчид та бөмбөгний хурдыг олох боломжтойтомъёоны дагуу