Лабораторная работа «Определение центра тяжести плоской пластины»
Цель: нахождение центра тяжести плоской пластины.
Приборы и материалы: плоская пластина произвольной формы, вырезанная из плотной бумаги, пластика, нить с грузом, иголка, карандаш, линейка, штатив.
Указания к работе
Вденьте нитку в иголку. К одному концу нити прикрепите груз (например, ластик).
Вставьте иголку в пластину около края таким образом, чтобы пластина свободно вращалась на иголке (рис.2). Нить должна свободно свисать вдоль пластины
Отметьте карандашом две точки на верхнем и нижнем крае пластины, через которые проходит нить.
При линейки проведите линию через эти точки.
Повторите опыт ещё 2 раза, подвесив пластину в других точках.
Линии должны пересечься в одной точке – центре тяжести пластины. Отметьте её на пластине (точка О).
Ход работы
1.Зарисуйте схему опыта.
2.Закрепить пластину и подвес.
3.Провести линию через точки на пластине.
4.Закрепить пластину за другое отверстие и провести линию.
5.Закрепить пластину за третье отверстие и провести пластину.
6.Точка пересечения линий – центр тяжести тела.
7.Получив точку пересечения трех линий, убедитесь, что она является центром тяжести данной фигуры. Для этого, расположив пластину в горизонтальной плоскости, поместите ее центр тяжести на острие заточенного карандаша.
Вывод:(сформулируйте и запишите самостоятельно).
2
Пример. Тело свободно падает с высоты 4 м при нулевой начальной скорости. Какова будет его скорость при достижении земной поверхности? Рассчитайте скорость падения тела по формуле, учитывая, что v0=0. Произведите подстановку v=√(2∙9,81∙4)≈8,86 м/с.
3
Измерьте время падения тела t электронным секундомером в секундах. Найдите его скорость в конце отрезка времени, которое продолжалось движение прибавив к начальной скорости v0 произведения времени на ускорение свободного падения v=v0+g∙t.
4
Пример. Камень начал падение с начальной скоростью 1 м/с. Найдите его скорость через 2 с. Подставьте значения указанных величин в формулу v=1+9,81∙2=20,62 м/с.
5
Рассчитайте скорость падения тела, брошенного горизонтально. В этом случае его движение является результатом двух типов движения, в которых одновременно принимает участие тело. Это равномерное движение по горизонтали и равноускоренное - по вертикали. В результате траектория тела имеет вид параболы. Скорость тела в любой момент времени будет равна векторной сумме горизонтальной и вертикальной составляющей скорости. Поскольку угол между векторами этих скоростей всегда прямой, то для определения скорости падения тела, брошенного горизонтально, воспользуйтесь теоремой Пифагора. Скорость тела будет равна корню квадратному из суммы квадратов горизонтальной и вертикальной составляющих в данный момент времени v=√(v гор²+ v верт²). Вертикальную составляющую скорости рассчитывайте по методике, изложенной в предыдущих пунктах.
6
Пример. Тело брошено горизонтально с высоты 6 м со скоростью 4 м/с. Определите его скорость при ударе о землю. Найдите вертикальную составляющую скорости при ударе о землю. Она будет такой же, как если бы тело свободно падало с заданной высоты v верт =√(2∙g∙h). Подставьте значение в формулу и получите v=√(v гор²+ 2∙g∙h)= √(16+ 2∙9,81∙6)≈11,56 м/с.
НАДЕЮСЬ