4.2.1. Siapkan timbangan dan, dengan izin asisten laboratorium, timbang tubuh. Tentukan kesalahan instrumental tangga nada tersebut.
4.2.2. Catat hasil pengukuran dalam bentuk standar: m=(m±m) [dimensi].
5. KESIMPULAN
Menunjukkan apakah tujuan pekerjaan telah tercapai.
Catat pengukuran berat badan dengan dua cara.
5.3. Bandingkan hasil. Menarik kesimpulan
6. PERTANYAAN KONTROL
6.1. Apa massa inersia, massa gravitasi, bagaimana mereka didefinisikan? Merumuskan prinsip kesetaraan massa inersia dan gravitasi.
6.2. Apa yang dimaksud dengan pengukuran langsung dan pengukuran tidak langsung? Berikan contoh pengukuran langsung dan tidak langsung.
6.3. Berapakah kesalahan mutlak dari nilai terukur?
6.4. Berapakah kesalahan relatif dari besaran yang diukur?
6.5. Berapa interval kepercayaan dari nilai yang diukur?
6.6. Sebutkan jenis-jenis kesalahan dan berikan deskripsi singkatnya.
6.7. Berapakah kelas ketelitian alat tersebut? Apa pembagian harga perangkat?
Bagaimana kesalahan instrumental dari hasil pengukuran ditentukan?
6.8. Bagaimana kesalahan relatif dan kesalahan absolut dari pengukuran tidak langsung dihitung.
6.9. Bagaimana pencatatan standar hasil pengukuran akhir dilakukan? Persyaratan apa yang harus dipenuhi?
6.10. Ukur ukuran linier bodi dengan jangka sorong. Catat hasil pengukuran dalam bentuk standar.
6.11. Ukur ukuran linier tubuh dengan mikrometer. Catat hasilnya.
Pekerjaan laboratorium 2.
Ilmu yang mempelajari tentang gerak tubuh dalam lingkaran
1. TUJUAN PEKERJAAN. Penentuan percepatan sentripetal bola selama gerakan seragamnya dalam lingkaran.
2. INSTRUMEN DAN AKSESORIS. Tripod dengan kopling dan kaki, penggaris, pita pengukur, bola di atas benang, selembar kertas, stopwatch.
TEORI SINGKAT
Eksperimen dilakukan dengan pendulum berbentuk kerucut (Gbr. 1). Biarkan bola yang tergantung pada seutas benang menggambarkan lingkaran dengan jari-jari R. Ada dua gaya yang bekerja pada bola: gravitasi dan tegangan pada tali. Resultannya menciptakan percepatan sentripetal yang diarahkan ke pusat lingkaran. Modulus percepatan dapat ditentukan dengan menggunakan kinematika:
(1)
Untuk menentukan percepatan, perlu mengukur jari-jari lingkaran R dan periode T sirkulasi bola di sekitar lingkaran.
Percepatan sentripetal juga dapat ditentukan dengan menggunakan hukum ke-2 Newton:
Kami memilih arah sumbu koordinat seperti yang ditunjukkan pada Gambar.1. Kami memproyeksikan persamaan (2) ke sumbu yang dipilih:
Dari persamaan (3) dan (4) dan dari kesejajaran segitiga diperoleh:
Gambar 1. 
. (5)
Jadi, dengan menggunakan persamaan (1), (3) dan (5), percepatan sentripetal dapat ditentukan dengan tiga cara:
. (6)
modul komponen Fx dapat langsung diukur dengan dinamometer. Untuk melakukan ini, kami menarik bola dengan dinamometer yang terletak horizontal ke jarak yang sama dengan jari-jari R lingkaran (Gbr. 1), dan tentukan pembacaan dinamometer. Dalam hal ini, gaya elastis pegas menyeimbangkan komponen horizontal Fx dan ukurannya sama.
Dalam makalah ini, tugasnya adalah memverifikasi secara eksperimental bahwa nilai numerik dari percepatan sentripetal yang diperoleh dalam tiga cara akan sama (sama dalam kesalahan absolut).
TUGAS KERJA
1. Tentukan massanya m bola di timbangan. Hasil penimbangan dan kesalahan instrumental m tulis di tabel 1.
2. Kami menggambar lingkaran dengan jari-jari sekitar 20 cm pada selembar kertas, kami mengukur jari-jari ini, menentukan kesalahan instrumental, dan menulis hasilnya pada tabel 1.
3. Posisikan tripod dengan bandul sehingga sambungan benang melewati pusat lingkaran.
4. Ambil benang dengan jari-jari Anda pada titik suspensi dan putar bandul sehingga bola menggambarkan lingkaran yang sama dengan lingkaran yang digambar di atas kertas.
5. Menghitung waktu t, di mana bola membuat sejumlah putaran tertentu (misalnya, N= 30) dan perkirakan kesalahannya t pengukuran. Hasilnya dicatat dalam tabel 1.
6. Tentukan tinggi h pendulum kerucut dan kesalahan instrumental h. Jarak h diukur secara vertikal dari pusat bola ke titik suspensi. Hasilnya dicatat dalam tabel 1.
7. Kami menarik bola dengan dinamometer yang terletak horizontal ke jarak yang sama dengan jari-jari R lingkaran, dan menentukan pembacaan dinamometer F= Fx dan kesalahan instrumental F. Hasilnya dicatat dalam tabel 1.
Tabel 1.
| m | ∆m | R | R | t | ∆t | N | h | ∆h | F | ∆F | g | g | π | ∆ π |
| G | G | mm | mm | dengan | dengan | mm | mm | H | H | m/s 2 | m/s 2 | |||
8. Hitung periodenya T sirkulasi bola di sekitar lingkaran dan kesalahan T:
.
9. Dengan menggunakan rumus (6), kami menghitung nilai percepatan sentripetal dalam tiga cara dan kesalahan absolut dari pengukuran tidak langsung percepatan sentripetal.
KESIMPULAN
Pada output, tuliskan dalam bentuk standar nilai percepatan sentripetal yang diperoleh dengan tiga cara. Bandingkan nilai yang diperoleh (lihat bagian "Pengantar. Kesalahan pengukuran"). Buatlah kesimpulan.
PERTANYAAN UJI
6.1. Apa itu periode? T
6.2. Bagaimana Anda bisa menentukan periode secara eksperimental? T lingkaran bola?
6.3. Apa itu percepatan sentripetal, bagaimana bisa dinyatakan dalam periode revolusi dan dalam jari-jari lingkaran?
6.4. Apa itu pendulum berbentuk kerucut. Gaya apa yang bekerja pada bola pendulum berbentuk kerucut?
6.5. Tuliskan hukum ke-2 Newton untuk bandul berbentuk kerucut.
6.6. Apa tiga metode untuk menentukan percepatan sentripetal yang ditawarkan di lab ini?
6.7. Alat ukur apa yang digunakan untuk menentukan nilai besaran fisika yang diberikan pada Tabel 1?
6.8. Manakah dari tiga metode untuk menentukan percepatan sentripetal yang memberikan nilai paling akurat dari besaran yang diukur?
Lab #3
Informasi serupa.
Pekerjaan laboratorium No. 4 dalam fisika Kelas 9 (jawaban) - Mempelajari gerakan tubuh dalam lingkaran
3. Hitung dan masukkan ke dalam tabel nilai rata-rata interval waktu
4. Hitung dan masukkan dalam tabel nilai rata-rata periode rotasi
5. Dengan menggunakan rumus (4), tentukan dan masukkan ke dalam tabel nilai rata-rata modul akselerasi.
6. Dengan menggunakan rumus (1) dan (2), tentukan dan masukkan ke dalam tabel nilai rata-rata modul kecepatan sudut dan linier.
| Pengalaman | N | t | T | sebuah | ω | v |
| 1 | 10 | 12.13 | - | - | - | - |
| 2 | 10 | 12.2 | - | - | - | - |
| 3 | 10 | 11.8 | - | - | - | - |
| 4 | 10 | 11.41 | - | - | - | - |
| 5 | 10 | 11.72 | - | - | - | - |
| Menikahi | 10 | 11.85 | 1.18 | 4.25 | 0.63 | 0.09 |
7. Hitung nilai maksimum galat acak mutlak dalam mengukur selang waktu t.
8. Tentukan kesalahan sistematik absolut dari selang waktu t.
9. Hitung galat mutlak pengukuran langsung selang waktu t.
10. Hitung kesalahan relatif dari pengukuran langsung selang waktu.
11. Catat hasil pengukuran interval waktu secara langsung dalam bentuk interval.
Jawab pertanyaan keamanan
1. Bagaimana kecepatan linier bola berubah dengan gerakan rotasi seragam relatif terhadap pusat lingkaran?
Kecepatan linier dicirikan oleh arah dan besaran (modulus). Modulus adalah nilai konstan, dan arah selama gerakan seperti itu dapat berubah.
2. Bagaimana membuktikan hubungan v = R?
Karena v = 1/T, hubungan frekuensi siklik dengan periode dan frekuensi adalah 2π = VT, dari mana V = 2πR. Hubungan antara kecepatan linier dan kecepatan sudut 2πR = VT, maka V = 2πr/T. (R adalah jari-jari tulisan, r adalah jari-jari tulisan)
3. Bagaimana periode rotasi T bola bergantung pada modul kecepatan liniernya?
Semakin tinggi tarifnya, semakin pendek periodenya.
Kesimpulan: Saya belajar menentukan periode rotasi, modul, percepatan sentripetal, kecepatan sudut dan linier dengan rotasi tubuh yang seragam dan menghitung kesalahan absolut dan relatif dari pengukuran langsung interval waktu gerakan tubuh.
tugas super
Tentukan percepatan suatu titik material selama rotasi seragamnya, jika dalam t = 1 s telah melewati 1/6 keliling, memiliki modulus kecepatan linier v = 10 m/s.
Lingkar:
S = 10 1 = 10 m
l \u003d 10⋅ 6 \u003d 60 m
Jari-jari lingkaran:
r = l/2π
r = 6/2 3 = 10 m
Percepatan:
a = v2 /r
a \u003d 100 2 / 10 \u003d 10 m / s 2.
.
SayaTahap persiapan
Gambar secara skematis menunjukkan ayunan, yang dikenal sebagai "langkah raksasa". Temukan gaya sentripetal, jari-jari, percepatan, dan kecepatan seseorang yang berayun di sekitar tiang. Panjang tali 5 m, massa seseorang 70 kg. Tiang dan tali membentuk sudut 300 selama sirkulasi Tentukan periode jika frekuensi rotasi ayunan adalah 15 menit-1.
Petunjuk: Sebuah benda yang berputar dalam lingkaran dipengaruhi oleh gravitasi dan gaya elastis tali. Resultannya memberikan percepatan sentripetal ke tubuh.
Masukkan hasil perhitungan dalam tabel:
Waktu penyelesaian, s
Kecepatan
Periode sirkulasi, s
Jari-jari sirkulasi, m
Berat badan, kg
gaya sentripetal, N
kecepatan sirkulasi, m/s
percepatan sentripetal, m/s2
II. panggung utama
Objektif:
Perangkat dan bahan:
1. 
Sebelum percobaan, sebuah beban, yang sebelumnya ditimbang pada timbangan, digantung pada seutas benang ke kaki tripod.
2. Di bawah beban gantung, letakkan selembar kertas dengan gambar lingkaran di atasnya dengan jari-jari 15-20 cm. Letakkan pusat lingkaran pada garis tegak lurus yang melewati titik suspensi bandul.
3. Pada titik suspensi, benang diambil dengan dua jari dan bandul dengan hati-hati dibawa ke dalam gerakan rotasi, sehingga jari-jari rotasi bandul bertepatan dengan jari-jari lingkaran yang ditarik.
4. Putar bandul ke dalam putaran dan hitung jumlah putaran, ukur waktu selama putaran ini terjadi.
5. Catat hasil pengukuran dan perhitungan dalam tabel.
6. Resultan gaya gravitasi dan gaya elastisitas, ditemukan selama percobaan, dihitung dari parameter gerakan melingkar beban.
Di sisi lain, gaya sentripetal dapat ditentukan dari proporsi
Di sini massa dan jari-jarinya sudah diketahui dari pengukuran sebelumnya, dan untuk menentukan gaya sentrifugal dengan cara kedua, perlu mengukur ketinggian titik suspensi di atas bola yang berputar. Untuk melakukan ini, tarik bola ke jarak yang sama dengan jari-jari rotasi dan ukur jarak vertikal dari bola ke titik suspensi.
7. Bandingkan hasil yang diperoleh dengan dua cara yang berbeda dan buat kesimpulan.
AKU AKU AKUtahap kontrol
Dengan tidak adanya timbangan di rumah, tujuan kerja dan peralatan dapat diubah.
Objektif: pengukuran kecepatan linier dan percepatan sentripetal dalam gerak melingkar beraturan
Perangkat dan bahan:
1. Ambil jarum dengan benang ganda sepanjang 20-30 cm Masukkan ujung jarum ke penghapus, bawang kecil atau bola plastisin. Anda akan menerima bandul.
2. Angkat bandul Anda dengan ujung benang yang bebas di atas selembar kertas yang tergeletak di atas meja, dan putar ke dalam putaran yang seragam di sekitar lingkaran yang ditunjukkan pada selembar kertas. Ukur jari-jari lingkaran di mana bandul bergerak.
3. Raih rotasi bola yang stabil di sepanjang lintasan tertentu dan gunakan jam dengan jarum detik untuk menentukan waktu selama 30 putaran pendulum. Dengan menggunakan rumus yang diketahui, hitung modul kecepatan linier dan percepatan sentripetal.
4. Buatlah tabel untuk mencatat hasil dan mengisinya.
Referensi:
1. Kelas laboratorium frontal dalam fisika di sekolah menengah. Manual untuk guru diedit. Ed. 2. - M., "Pencerahan", 1974
2. Shilov bekerja di sekolah dan di rumah: mekanik.-M.: "Pencerahan", 2007
Tanggal__________ FI____________ Kelas 10_______
Pekerjaan laboratorium No. 1 dengan topik:
"MEMPELAJARI GERAKAN BADAN DALAM LINGKARAN DIBAWAH TINDAKAN GAYA ELASTISITAS DAN GRAVITASI".
Objektif: penentuan percepatan sentripetal bola selama gerakan seragamnya dalam lingkaran.
Peralatan: tripod dengan kopling dan kaki, pita pengukur, kompas, dinamometer
laboratorium, timbangan dengan pemberat, pemberat pada benang, lembaran kertas, penggaris, gabus.
Bagian teoretis dari pekerjaan.
Eksperimen dilakukan dengan pendulum berbentuk kerucut. Sebuah bola kecil bergerak di sepanjang lingkaran dengan jari-jari R. Dalam hal ini, benang AB, tempat bola dipasang, menggambarkan permukaan kerucut lingkaran siku-siku. Ada dua gaya yang bekerja pada bola: gaya gravitasi 
dan ketegangan benang 
(Gbr. a). Mereka menciptakan percepatan sentripetal 
diarahkan sepanjang jari-jari menuju pusat lingkaran. Modulus percepatan dapat ditentukan secara kinematik. Ini sama dengan:
.
Untuk menentukan percepatan, perlu mengukur jari-jari lingkaran dan periode revolusi bola di sekitar lingkaran.
Percepatan sentripetal (normal) juga dapat ditentukan dengan menggunakan hukum dinamika.
Menurut hukum kedua Newton 
. Mari kita menguraikan kekuatan menjadi komponen 
dan 
, diarahkan sepanjang jari-jari ke pusat lingkaran dan vertikal ke atas.
Maka hukum kedua Newton ditulis sebagai berikut:
.
Kami memilih arah sumbu koordinat seperti yang ditunjukkan pada Gambar b. Dalam proyeksi ke sumbu O 1 y, persamaan gerak bola akan berbentuk: 0 = F 2 - mg. Oleh karena itu F 2 = mg: komponen menyeimbangkan gaya gravitasi bertindak pada bola.
Mari kita tuliskan hukum kedua Newton dalam proyeksi ke sumbu O 1 x: ma n = F 1 . Dari sini 
.
Komponen modul F 1 dapat ditentukan dengan berbagai cara. Pertama, ini dapat dilakukan dari kesamaan segitiga OAB dan FBF 1:
.
Dari sini 
dan 
.
Kedua, modulus komponen F1 dapat langsung diukur dengan dinamometer. Untuk melakukan ini, kami menarik bola dengan dinamometer yang terletak horizontal ke jarak yang sama dengan jari-jari R lingkaran (Gbr. c), dan menentukan pembacaan dinamometer. Dalam hal ini, gaya elastis pegas menyeimbangkan komponen .
Mari kita bandingkan ketiga ekspresi untuk n:
, , dan pastikan mereka dekat satu sama lain.
Proses kerja.
1. Tentukan massa bola di timbangan hingga 1 g terdekat.
2. Pasang bola yang tergantung pada seutas benang ke kaki tripod menggunakan sepotong gabus.
3 . Gambarlah sebuah lingkaran dengan jari-jari 20 cm pada selembar kertas. (R= 20 cm = _______ m).
4. Kami memposisikan tripod dengan bandul sehingga perpanjangan kabel melewati pusat lingkaran.
5 . Ambil benang dengan jari-jari Anda pada titik suspensi, atur pendulum dalam gerakan rotasi
di atas selembar kertas sehingga bola menggambarkan lingkaran yang sama dengan yang digambar di atas kertas.
6. Kami menghitung waktu selama pendulum membuat 50 putaran penuh (N = 50).
7. Hitung periode putaran bandul dengan menggunakan rumus : T = t / N.
8 . Hitung nilai percepatan sentripetal menggunakan rumus (1):
=
9 . Tentukan tinggi bandul berbentuk kerucut (h). Untuk melakukan ini, ukur jarak vertikal dari pusat bola ke titik suspensi.
10 . Hitung nilai percepatan sentripetal menggunakan rumus (2):
=
11.
Tarik bola secara horizontal dengan dinamometer hingga jarak yang sama dengan jari-jari lingkaran, dan ukur modulus komponen tersebut .
Kemudian kita hitung percepatannya menggunakan rumus (3): =
12. Hasil pengukuran dan perhitungan dimasukkan ke dalam tabel.
| Jari-jari lingkaran R , m | Kecepatan N | t , dengan | Periode sirkulasi T = t / N | tinggi bandul h , m | Massa bola m , kg | Percepatan pusat MS 2 | Percepatan pusat MS 2 | Percepatan pusat MS 2 |
13 . Bandingkan tiga nilai yang diperoleh dari modul percepatan sentripetal.
__________________________________________________________________________ KESIMPULAN:
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Selain itu:
Temukan kesalahan relatif dan absolut dari pengukuran tidak langsung a u (1) dan (3):
Formula 1). _______ ; a c \u003d a c \u003d ________;
Rumus (3). _________; a c \u003d a c \u003d _______.
3. Hitung dan masukkan ke dalam tabel nilai rata-rata interval waktu<t> untuk apa bola dibuat N= 10 putaran
4. Hitung dan masukkan dalam tabel nilai rata-rata periode rotasi<T> bola.
5. Dengan menggunakan rumus (4), tentukan dan masukkan ke dalam tabel nilai rata-rata modul akselerasi.
6. Dengan menggunakan rumus (1) dan (2), tentukan dan masukkan ke dalam tabel nilai rata-rata modul kecepatan sudut dan linier.
| Pengalaman | N | t | T | sebuah | ω | v |
| 1 | 10 | 12.13 | — | — | — | — |
| 2 | 10 | 12.2 | — | — | — | — |
| 3 | 10 | 11.8 | — | — | — | — |
| 4 | 10 | 11.41 | — | — | — | — |
| 5 | 10 | 11.72 | — | — | — | — |
| Menikahi | 10 | 11.85 | 1.18 | 4.25 | 0.63 | 0.09 |
7. Hitung nilai maksimum kesalahan acak absolut dalam pengukuran interval waktu t.
8. Tentukan kesalahan sistematik absolut dari selang waktu t .
9. Hitung kesalahan absolut dari pengukuran langsung interval waktu t .
10. Hitung kesalahan relatif dari pengukuran langsung selang waktu.
11. Catat hasil pengukuran interval waktu secara langsung dalam bentuk interval.
Jawab pertanyaan keamanan
1. Bagaimana kecepatan linier bola berubah dengan gerakan rotasi seragam relatif terhadap pusat lingkaran?
Kecepatan linier dicirikan oleh arah dan besaran (modulus). Modulus adalah nilai konstan, dan arah dapat berubah selama gerakan seperti itu.
2. Bagaimana membuktikan rasio v = R?
Karena v = 1/T, hubungan frekuensi siklik dengan periode dan frekuensi adalah 2π = VT, dari mana V = 2πR. Hubungan antara kecepatan linier dan kecepatan sudut 2πR = VT, maka V = 2πr/T. (R adalah jari-jari yang dibatasi, r adalah jari-jari yang tertulis)
3. Bagaimana periode rotasi tergantung T bola dari modul kecepatan liniernya?
Semakin tinggi tarifnya, semakin pendek periodenya.
Temuan: belajar menentukan periode rotasi, modul, percepatan sentripetal, kecepatan sudut dan linier dengan rotasi tubuh yang seragam dan menghitung kesalahan absolut dan relatif dari pengukuran langsung interval waktu gerakan tubuh.
tugas super
Tentukan percepatan titik material selama rotasi seragamnya, jika untuk t\u003d 1 s ia menempuh 1/6 keliling, memiliki modulus kecepatan linier v= 10 m/s.
Lingkar:
S = 10 1 = 10 m
l \u003d 10⋅ 6 \u003d 60 m
Jari-jari lingkaran:
r = l/2π
r = 6/2 3 = 10 m
Percepatan:
a = v 2/r
a = 100 2/10 = 10 m/s2.
