ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1. Визначення середньої швидкості руху тіла

• Зміст ГДЗ 7 клас Бар’яхтар

Тема. Визначення середньої швидкості руху тіла.

Мета: дослідити нерівномірний рух тіла; виміряти середню швидкість руху тіла.

Обладнання: секундомір; вимірювальна стрічка; жолоб завдовжки 1–1,5 м; кулька; штатив із муфтою та лапкою; металевий циліндр (або інший предмет для припинення руху кульки по жолобу); шматочок крейди.

Підготовка до експерименту

1) Який рух називають нерівномірним?

Нерівномірний рух — це рух, під час якого тіло за рівні інтервали часу долає різний шлях.

2) Як обчислюють середню швидкість руху тіла?

Середню швидкість руху тіла обчислюють як відношення всього шляху $l$, який подолало тіло, до інтервалу часу $t$, за який цей шлях подолано: $v_{\text{сер}} = \dfrac{l}{t}$.

Експеримент

1. Закріпили жолоб у лапці штатива під невеликим кутом до горизонту та зробили позначку крейдою у верхній частині жолоба.
2. Розташували металевий циліндр у нижній частині жолоба і виміряли відстань $l$ від позначки до циліндра.
3. Відпустили кульку від позначки та виміряли час $t$, за який вона скочується до удару об циліндр.
4. Повторили дослід тричі.

Результати вимірювань:

Опрацювання результатів експерименту

• Середній час руху кульки: $t_{\text{сер}} = \dfrac{t_1 + t_2 + t_3}{3} = \dfrac{2,5 + 2,3 + 2,4}{3} = 2,4 \text{ с}$.
• Середня швидкість руху кульки: $v_{\text{сер}} = \dfrac{l}{t_{\text{сер}}} = \dfrac{1,2 \text{ м}}{2,4 \text{ с}} = 0,5 \text{ м/с}$.

Висновок

У ході лабораторної роботи ми вивчали прямолінійний нерівномірний рух кульки похилим жолобом та визначили середню швидкість її руху, яка становить $0,5 \text{ м/с}$. На точність результатів вплинули похибка вимірювальної стрічки та затримка реакції експериментатора під час вмикання і вимикання секундоміра.

Творче завдання

Продумайте і запишіть план проведення експерименту, мета якого — довести, що середня швидкість нерівномірного руху кульки похилим жолобом на всьому шляху відрізняється від середньої швидкості руху кульки на половині шляху. Поясніть, чому ці значення не збігаються.

План проведення експерименту:

1. Визначити середню швидкість кульки $v_{\text{сер1}}$ на всій довжині жолоба ($l_1 = 1,2 \text{ м}$), провівши три вимірювання часу.
2. Переставити металевий циліндр рівно на середину відстані від верхньої позначки ($l_2 = 0,6 \text{ м}$).
3. Тричі відпустити кульку з початкової позначки, виміряти час її руху до середини жолоба, знайти середній час і обчислити середню швидкість на першій половині шляху $v_{\text{сер2}}$.
4. Порівняти отримані значення $v_{\text{сер1}}$ та $v_{\text{сер2}}$.

Пояснення: значення не збігаються ($v_{\text{сер2}} < v_{\text{сер1}}$), тому що під час скочування з жолоба швидкість кульки постійно зростає. Через це першу половину шляху кулька проходить повільніше і витрачає на неї більше часу, ніж на другу половину.