Jika kecepatan \(~\vec \upsilon_0\) tidak diarahkan secara vertikal, maka gerak benda akan melengkung.

Perhatikan gerak sebuah benda yang dilempar mendatar dari ketinggian h dengan kecepatan \(~\vec \upsilon_0\) (Gbr. 1). Hambatan udara akan diabaikan. Untuk menggambarkan gerakan, perlu untuk memilih dua sumbu koordinat - Sapi dan Oy. Asal koordinat sesuai dengan posisi awal benda. Gambar 1 menunjukkan bahwa υ 0x= υ 0 , υ 0y=0, g x=0 g y= g.

Maka gerak benda tersebut akan dijelaskan dengan persamaan :

\(~\upsilon_x = \upsilon_0,\ x = \upsilon_0 t; \qquad (1)\) \(~\upsilon_y = gt,\ y = \frac(gt^2)(2).\qquad (2) \)

Analisis formula ini menunjukkan bahwa dalam arah horizontal kecepatan tubuh tetap tidak berubah, yaitu tubuh bergerak secara seragam. Dalam arah vertikal, benda bergerak beraturan dengan percepatan \(~\vec g\), yaitu, dengan cara yang sama seperti benda yang jatuh bebas tanpa kecepatan awal. Mari kita cari persamaan lintasannya. Untuk melakukannya, dari persamaan (1) kita cari waktu \(~t = \frac(x)(\upsilon_0)\) dan, dengan mensubstitusi nilainya ke rumus (2), kita memperoleh\[~y = \frac( g)(2 \ upsilon^2_0) x^2\] .

Ini adalah persamaan parabola. Oleh karena itu, sebuah benda yang dilemparkan secara horizontal bergerak sepanjang parabola. Kecepatan tubuh setiap saat diarahkan secara tangensial ke parabola (lihat Gambar 1). Modulus kecepatan dapat dihitung dengan menggunakan teorema Pythagoras:

\(~\upsilon = \sqrt(\upsilon^2_x + \upsilon^2_y) = \sqrt(\upsilon^2_0 + (gt)^2).\)

Mengetahui ketinggian h dengan mana tubuh dilemparkan, Anda dapat menemukan waktu t 1 melalui mana tubuh akan jatuh ke tanah. Pada titik ini koordinat kamu sama dengan tinggi: kamu 1 = h. Dari persamaan (2) kita temukan \[~h = \frac(gt^2_1)(2)\]. Dari sini

\(~t_1 = \sqrt(\frac(2j)(g)).\qquad(3)\)

Formula (3) menentukan waktu terbang tubuh. Selama waktu ini, tubuh akan menempuh jarak dalam arah horizontal aku, yang disebut jarak terbang dan yang dapat ditemukan berdasarkan rumus (1), diberikan bahwa aku 1 = x. Oleh karena itu, \(~l = \upsilon_0 \sqrt(\frac(2h)(g))\) adalah jarak terbang tubuh. Modulus kecepatan benda pada saat ini adalah \(~\upsilon_1 = \sqrt(\upsilon^2_0 + 2gh).\).

literatur

Aksenovich L. A. Fisika di sekolah menengah: Teori. Tugas. Tes: Prok. tunjangan untuk lembaga yang menyediakan umum. lingkungan, pendidikan / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; Ed. K.S. Farino. - Mn.: Adukatsy i vykhavanne, 2004. - S. 15-16.

Di Sini adalah kecepatan awal tubuh, adalah kecepatan tubuh pada saat itu t, s- jarak terbang horizontal, h adalah ketinggian di atas tanah dari mana sebuah benda dilemparkan secara horizontal dengan kecepatan .

1.1.33. Persamaan kinematik dari proyeksi kecepatan:

1.1.34. Persamaan koordinat kinematik:

1.1.35. kecepatan tubuh pada saat itu t:

Saat ini jatuh ke tanah y=h, x = s(Gbr. 1.9).

1.1.36. Rentang penerbangan horizontal maksimum:

1.1.37. Tinggi di atas tanah dari mana tubuh dilemparkan

secara horizontal:

Gerak benda yang dilempar membentuk sudut terhadap cakrawala
dengan kecepatan awal

1.1.38. Lintasannya berbentuk parabola(Gbr. 1.10). Pergerakan lengkung di sepanjang parabola disebabkan oleh hasil penjumlahan dua gerakan bujursangkar: gerakan seragam sepanjang sumbu horizontal dan gerakan variabel yang sama di sepanjang sumbu vertikal.

Beras. 1.10

( adalah kecepatan awal tubuh, adalah proyeksi kecepatan pada sumbu koordinat pada saat waktu t, adalah waktu terbang tubuh, hmax- tinggi badan maksimal, maksimal adalah jarak terbang horizontal maksimum tubuh).

1.1.39. Persamaan proyeksi kinematik:

;

1.1.40. Persamaan koordinat kinematik:

;

1.1.41. Ketinggian angkat tubuh ke titik teratas lintasan:

Pada saat , (Gambar 1.11).

1.1.42. Tinggi badan maksimal:

1.1.43. Waktu penerbangan tubuh:

Pada waktunya , (Gbr. 1.11).

1.1.44. Rentang penerbangan horizontal maksimum tubuh:

1.2. Persamaan dasar dinamika klasik

Dinamika(dari bahasa Yunani. dinamis- gaya) - cabang mekanika yang dikhususkan untuk mempelajari pergerakan benda material di bawah aksi gaya yang diterapkan padanya. Dinamika klasik didasarkan pada hukum Newton . Semua persamaan dan teorema yang diperlukan untuk memecahkan masalah dinamika diperoleh darinya.

1.2.1. Sistem Pelaporan Inersia - itu adalah kerangka acuan di mana tubuh diam atau bergerak secara seragam dan dalam garis lurus.

1.2.2. Memaksa merupakan hasil interaksi tubuh dengan lingkungan. Salah satu definisi gaya yang paling sederhana: pengaruh satu benda (atau medan) yang menyebabkan percepatan. Saat ini, empat jenis kekuatan atau interaksi dibedakan:

· gravitasi(dimanifestasikan dalam bentuk gaya gravitasi universal);

· elektromagnetik(keberadaan atom, molekul dan makrobodi);

· kuat(bertanggung jawab atas koneksi partikel dalam inti);

· lemah(bertanggung jawab atas peluruhan partikel).

1.2.3. Prinsip superposisi gaya: jika beberapa gaya bekerja pada suatu titik material, maka gaya yang dihasilkan dapat ditemukan dengan aturan penjumlahan vektor:

.

Massa suatu benda adalah ukuran kelembaman suatu benda. Setiap tubuh menolak ketika mencoba menggerakkannya atau mengubah modul atau arah kecepatannya. Sifat ini disebut inersia.

1.2.5. Detak(momentum) adalah produk dari massa t tubuh dengan kecepatannya v:

1.2.6. hukum pertama Newton: Setiap titik material (benda) mempertahankan keadaan istirahat atau gerak lurus yang seragam sampai tumbukan dari benda lain membuatnya (dia) mengubah keadaan ini.

1.2.7. hukum kedua Newton(persamaan dasar dinamika titik material): laju perubahan momentum benda sama dengan gaya yang bekerja padanya (Gbr. 1.11):

Beras. 1.11	Beras. 1.12

Persamaan yang sama dalam proyeksi ke garis singgung dan lintasan normal ke titik:

dan .

1.2.8. hukum ketiga Newton: gaya-gaya yang dengannya dua benda bekerja satu sama lain adalah sama besarnya dan berlawanan arah (Gbr. 1.12):

1.2.9. Hukum kekekalan momentum untuk sistem tertutup: momentum sistem tertutup tidak berubah terhadap waktu (Gbr. 1.13):

,

di mana P adalah jumlah titik material (atau badan) yang termasuk dalam sistem.

Beras. 1.13

Hukum kekekalan momentum bukan merupakan konsekuensi dari hukum Newton, tetapi adalah hukum alam dasar, yang tidak mengenal pengecualian, dan merupakan konsekuensi dari homogenitas ruang.

1.2.10. Persamaan dasar dinamika gerak translasi suatu sistem benda:

di mana adalah percepatan pusat inersia sistem; adalah massa total sistem dari P poin materi.

1.2.11. Pusat massa sistem poin material (Gbr. 1.14, 1.15):

.

Hukum gerak pusat massa: pusat massa sistem bergerak seperti titik material, yang massanya sama dengan massa seluruh sistem dan dipengaruhi oleh gaya yang sama dengan jumlah vektor semua gaya yang bekerja pada sistem.

1.2.12. Impuls sistem tubuh:

dimana adalah kecepatan pusat inersia sistem.

Beras. 1.14	Beras. 1.15

1.2.13. Teorema tentang gerak pusat massa: jika sistem berada dalam medan gaya seragam stasioner eksternal, maka tidak ada aksi di dalam sistem yang dapat mengubah gerak pusat massa sistem:

.

1.3. Gaya dalam mekanika

1.3.1. Hubungan berat badan dengan reaksi gravitasi dan dukungan:

Akselerasi jatuh bebas (Gbr. 1.16).

Beras. 1.16

Bobot adalah suatu keadaan dimana berat suatu benda adalah nol. Dalam medan gravitasi, keadaan tanpa bobot terjadi ketika sebuah benda hanya bergerak di bawah pengaruh gravitasi. Jika sebuah a = g, kemudian p=0.

1.3.2. Hubungan antara berat, gravitasi dan percepatan:

1.3.3. gaya gesekan geser(Gbr. 1.17):

di mana adalah koefisien gesekan geser; N adalah kekuatan tekanan normal.

1.3.5. Rasio dasar untuk tubuh pada bidang miring(Gbr. 1.19). :

· gaya gesek: ;

· gaya resultan: ;

· kekuatan bergulir: ;

· percepatan:

Beras. 1.19

1.3.6. Hukum Hooke untuk pegas: ekstensi musim semi X sebanding dengan gaya elastis atau gaya eksternal:

di mana k- kekakuan pegas.

1.3.7. Energi potensial pegas elastis:

1.3.8. Usaha yang dilakukan oleh pegas:

1.3.9. Tegangan- ukuran kekuatan internal yang timbul dalam tubuh yang dapat dideformasi di bawah pengaruh pengaruh eksternal (Gbr. 1.20):

dimana adalah luas penampang batang, d adalah diameternya, adalah panjang awal batang, adalah pertambahan panjang batang.

Beras. 1.20	Beras. 1.21

1.3.10. Diagram regangan - plot tegangan normal = F/S pada perpanjangan relatif = aku/aku saat meregangkan tubuh (Gbr. 1.21).

1.3.11. modulus young adalah nilai yang mencirikan sifat elastis bahan batang:

1.3.12. Kenaikan panjang batang sebanding dengan tegangan:

1.3.13. Ketegangan longitudinal relatif (kompresi):

1.3.14. Tegangan transversal relatif (kompresi):

di mana adalah dimensi transversal awal batang.

1.3.15. rasio Poisson- rasio tegangan transversal relatif batang terhadap tegangan longitudinal relatif:

1.3.16. Hukum Hooke untuk batang: pertambahan relatif panjang batang berbanding lurus dengan tegangan dan berbanding terbalik dengan modulus Young:

1.3.17. Kepadatan energi potensial massal:

1.3.18. Pergeseran relatif ( gambar1.22, 1.23 ):

dimana adalah pergeseran mutlak.

Beras. 1.22	Gbr.1.23

1.3.19. Modulus geserG- nilai yang bergantung pada sifat-sifat material dan sama dengan tegangan tangensial di mana (jika gaya elastik yang begitu besar dimungkinkan).

1.3.20. Tegangan elastis tangensial:

1.3.21. Hukum Hooke untuk geser:

1.3.22. Energi potensial spesifik tubuh di geser:

1.4. Kerangka acuan non-inersia

Kerangka acuan non-inersia adalah kerangka acuan arbitrer yang tidak inersia. Contoh sistem non-inersia: sistem yang bergerak lurus dengan percepatan konstan, serta sistem yang berputar.

Gaya-gaya inersia tidak disebabkan oleh interaksi benda-benda, tetapi oleh sifat-sifat kerangka acuan non-inersia itu sendiri. Hukum Newton tidak berlaku untuk gaya inersia. Gaya inersia tidak invarian terhadap transisi dari satu kerangka acuan ke kerangka acuan lainnya.

Dalam sistem non-inersia, Anda juga dapat menggunakan hukum Newton jika Anda memperkenalkan gaya inersia. Mereka fiktif. Mereka diperkenalkan secara khusus untuk menggunakan persamaan Newton.

1.4.1. persamaan Newton untuk kerangka acuan non-inersia

di mana adalah percepatan benda bermassa t relatif terhadap sistem non-inersia; – gaya inersia adalah gaya fiktif karena sifat-sifat kerangka acuan.

1.4.2. Gaya sentripetal- gaya inersia jenis kedua, diterapkan pada benda yang berputar dan diarahkan sepanjang jari-jari ke pusat rotasi (Gbr. 1.24):

,

dimana adalah percepatan sentripetal.

1.4.3. Gaya sentrifugal- gaya inersia jenis pertama, diterapkan pada sambungan dan diarahkan sepanjang jari-jari dari pusat rotasi (Gbr. 1.24, 1.25):

,

dimana adalah percepatan sentrifugal.

Beras. 1.24	Beras. 1.25

1.4.4. Ketergantungan percepatan gravitasi g dari garis lintang daerah ditunjukkan pada gambar. 1.25.

Gravitasi adalah hasil dari penambahan dua kekuatan: dan; dengan demikian, g(dan karenanya mg) tergantung pada garis lintang:

,

di mana adalah kecepatan sudut rotasi bumi.

1.4.5. gaya coriolis- salah satu gaya inersia yang ada dalam kerangka acuan non-inersia karena rotasi dan hukum inersia, yang memanifestasikan dirinya ketika bergerak ke arah yang membentuk sudut terhadap sumbu rotasi (Gbr. 1.26, 1.27).

dimana adalah kecepatan sudut rotasi.

Beras. 1.26	Beras. 1.27

1.4.6. persamaan Newton untuk kerangka acuan non-inersia, dengan mempertimbangkan semua gaya, berbentuk:

di mana adalah gaya inersia karena gerakan translasi dari kerangka acuan non-inersia; dan – dua gaya inersia akibat gerakan rotasi dari kerangka acuan; adalah percepatan tubuh relatif terhadap kerangka acuan non-inersia.

1.5. Energi. Pekerjaan. Kekuatan.
hukum konservasi

1.5.1. Energi- ukuran universal dari berbagai bentuk gerakan dan interaksi semua jenis materi.

1.5.2. Energi kinetik adalah fungsi dari keadaan sistem, hanya ditentukan oleh kecepatan gerakannya:

Energi kinetik suatu benda adalah besaran fisis skalar yang sama dengan setengah hasil kali massa m tubuh per kuadrat kecepatannya.

1.5.3. Teorema tentang perubahan energi kinetik. Kerja gaya resultan yang diterapkan pada benda sama dengan perubahan energi kinetik benda, atau, dengan kata lain, perubahan energi kinetik benda sama dengan usaha A dari semua gaya yang bekerja pada benda.

1.5.4. Hubungan antara energi kinetik dan momentum:

1.5.5. Kerja paksa adalah karakteristik kuantitatif dari proses pertukaran energi antara tubuh yang berinteraksi. Bekerja di mekanik .

1.5.6. Kerja gaya konstan:

Jika sebuah benda bergerak dalam garis lurus dan gaya konstan bekerja padanya F, yang membuat sudut tertentu dengan arah gerakan (Gbr. 1.28), maka kerja gaya ini ditentukan oleh rumus:

,

di mana F adalah modulus gaya, r adalah modulus perpindahan titik aplikasi gaya, adalah sudut antara arah gaya dan perpindahan.

Jika sebuah< /2, то работа силы положительна. Если >/2, maka usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut negatif. Pada = /2 (gaya diarahkan tegak lurus terhadap perpindahan), maka usaha gaya adalah nol.

Beras. 1.28	Beras. 1.29

Kerja gaya konstan F saat bergerak sepanjang sumbu x di kejauhan (Gbr. 1.29) sama dengan proyeksi gaya pada sumbu ini dikalikan dengan perpindahan:

.

pada gambar. 1.27 menunjukkan kasus ketika A < 0, т.к. >/2 - sudut tumpul.

1.5.7. pekerjaan dasar d A kekuatan F pada perpindahan dasar d r disebut besaran fisis skalar yang sama dengan hasil kali skalar gaya dan perpindahan:

1.5.8. Kerja gaya variabel pada lintasan bagian 1 - 2 (Gbr. 1.30):

Beras. 1.30

1.5.9. Kekuatan Instan sama dengan kerja yang dilakukan per satuan waktu:

.

1.5.10. Kekuatan rata rata untuk beberapa waktu:

1.5.11. Energi potensial benda pada suatu titik tertentu adalah besaran fisis skalar, sama dengan kerja yang dilakukan oleh gaya potensial ketika memindahkan benda dari titik ini ke titik lain diambil sebagai nol dari referensi energi potensial.

Energi potensial ditentukan hingga beberapa konstanta sewenang-wenang. Ini tidak tercermin dalam hukum fisika, karena mereka mencakup perbedaan energi potensial dalam dua posisi tubuh atau turunan dari energi potensial sehubungan dengan koordinat.

Oleh karena itu, energi potensial pada posisi tertentu dianggap sama dengan nol, dan energi tubuh diukur relatif terhadap posisi ini (tingkat referensi nol).

1.5.12. Prinsip energi potensial minimum. Setiap sistem tertutup cenderung bergerak ke keadaan di mana energi potensialnya minimal.

1.5.13. Pekerjaan kekuatan konservatif sama dengan perubahan energi potensial

.

1.5.14. teorema sirkulasi vektor: jika sirkulasi vektor gaya adalah nol, maka gaya ini konservatif.

Pekerjaan kekuatan konservatif sepanjang loop tertutup L adalah nol(Gbr. 1.31):

Beras. 1.31

1.5.15. Energi potensial interaksi gravitasi antara massa m dan M(Gbr. 1.32):

1.5.16. Energi potensial pegas terkompresi(Gbr. 1.33):

Beras. 1.32	Beras. 1.33

1.5.17. Energi mekanik total sistem sama dengan jumlah energi kinetik dan energi potensial:

E = E untuk + E P.

1.5.18. Energi potensial tubuh tinggi h di atas tanah

E n = mgh.

1.5.19. Hubungan antara energi potensial dan gaya:

Atau atau

1.5.20. Hukum kekekalan energi mekanik(untuk sistem tertutup): energi mekanik total sistem konservatif titik material tetap konstan:

1.5.21. Hukum kekekalan momentum untuk sistem benda tertutup:

1.5.22. Hukum kekekalan energi mekanik dan momentum dengan dampak pusat yang benar-benar elastis (Gbr. 1.34):

di mana m 1 dan m 2 - massa tubuh; dan merupakan kecepatan benda sebelum tumbukan.

Beras. 1.34	Beras. 1.35

1.5.23. Kecepatan tubuh setelah tumbukan elastis sempurna (Gbr. 1.35):

.

1.5.24. Kecepatan tubuh setelah tumbukan pusat yang benar-benar tidak elastis (Gbr. 1.36):

1.5.25. Hukum kekekalan momentum saat roket bergerak (Gbr. 1.37):

di mana dan adalah massa dan kecepatan roket; dan massa dan kecepatan gas yang dikeluarkan.

Beras. 1.36	Beras. 1.37

1.5.26. persamaan Meshchersky untuk roket.

Dalam fisika untuk kelas 9 (I.K. Kikoin, A.K. Kikoin, 1999),
tugas №4
ke bab " PEKERJAAN LABORATORIUM».

Tujuan pekerjaan: untuk mengukur kecepatan awal yang dilaporkan ke tubuh dalam arah horizontal ketika bergerak di bawah pengaruh gravitasi.

Jika sebuah bola dilempar mendatar, maka bola tersebut bergerak sepanjang parabola. Mari kita ambil posisi awal bola sebagai titik asal koordinat. Mari kita arahkan sumbu X secara horizontal, dan sumbu Y - secara vertikal ke bawah. Kemudian setiap saat t

Jangkauan penerbangan l adalah

nilai koordinat x yang akan dimilikinya jika alih-alih t kita ganti waktu benda jatuh dari ketinggian h. Oleh karena itu, kita dapat menulis:

Dari sini mudah ditemukan

waktu jatuh t dan kecepatan awal V 0:

Jika bola diluncurkan beberapa kali dalam kondisi percobaan yang konstan (Gbr. 177), maka nilai jangkauan terbang akan menyebar karena pengaruh berbagai alasan yang tidak dapat diperhitungkan.

Dalam kasus seperti itu, rata-rata aritmatika dari hasil yang diperoleh dalam beberapa percobaan diambil sebagai nilai dari nilai yang diukur.

Alat ukur: penggaris dengan pembagian milimeter.

Bahan: 1) tripod dengan kopling dan kaki; 2) peluncur bola; 3) papan kayu lapis; 4) bola; 5) kertas; 6) tombol; 7) kertas karbon.

Perintah kerja

1. Gunakan tripod untuk menopang papan triplek secara vertikal. Pada saat yang sama, jepit tonjolan baki dengan kaki yang sama. Ujung baki yang bengkok harus horizontal (lihat Gbr. 177).

2. Tempelkan selembar kertas dengan lebar minimal 20 cm ke kayu lapis dengan kancing dan letakkan kertas karbon di dasar unit di atas secarik kertas putih.

3. Ulangi percobaan lima kali, lepaskan bola dari tempat yang sama di atas nampan, keluarkan kertas karbon.

4. Ukur tinggi h dan jangkauan l. Masukkan hasil pengukuran dalam tabel:

7. Jalankan bola ke bawah parabola dan pastikan lintasannya dekat dengan parabola yang dibangun.

Tujuan pertama dari pekerjaan ini adalah untuk mengukur kecepatan awal yang diberikan ke tubuh dalam arah horizontal saat bergerak di bawah aksi gravitasi. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan instalasi yang dijelaskan dan digambarkan dalam buku teks. Jika hambatan udara tidak diperhitungkan, maka sebuah benda yang dilempar secara horizontal bergerak sepanjang lintasan parabola. Jika kita memilih titik awal penerbangan bola sebagai asal koordinat, maka koordinatnya berubah dari waktu ke waktu sebagai berikut: x \u003d V 0 t, a

Jarak yang ditempuh bola sebelum jatuh (l), ini adalah nilai koordinat x pada saat y = -h, di mana h adalah ketinggian jatuh, dari sini Anda bisa mendapatkan saat jatuh

Menyelesaikan pekerjaan:

1. Menentukan kecepatan awal:

Perhitungan:

2. Konstruksi lintasan tubuh.

BADAN FEDERAL UNTUK PENDIDIKAN

SEI HPE "UNVERSITAS TEKNIS PENERBANGAN NEGARA UFA"

Departemen Ilmu Pengetahuan Alam dan Disiplin Profesi Umum

Laporan Lab #6

MEMPELAJARI GERAKAN BADAN YANG DIBUAT SECARA HORIZONTAL

Lengkap:

Diperiksa:.

Lab #6

Mempelajari gerak benda yang dilempar mendatar

Objektif:

Tentukan ketergantungan jarak terbang suatu benda yang dilempar secara horizontal pada ketinggian lemparan.

Secara eksperimental mengkonfirmasi validitas hukum kekekalan momentum untuk dua bola dalam tumbukan pusatnya.

Latihan 1. Mempelajari gerak benda yang dilempar mendatar

Bola baja digunakan sebagai benda uji, yang diluncurkan dari ujung atas selokan. Bola kemudian dilepaskan. Awal bola diulang 5-7 kali dan temukan S lih. Kemudian tingkatkan ketinggian dari lantai ke ujung parasut, ulangi peluncuran bola.

Kami memasukkan data pengukuran dalam tabel:

Untuk tinggi H = 81 cm.

№ pengalaman	S, mm	S Menikahi, mm	Hmm		S Menikahi / , mm

Untuk tinggi H = 106 cm.

№ pengalaman	S, mm	S Menikahi, mm	Hmm	, mm	S Menikahi / , mm

Tugas 2. Mempelajari Hukum Kekekalan Momentum

Kami mengukur massa bola baja m 1 dan m 2 pada timbangan. Di penjara desktop kami memperbaiki perangkat untuk mempelajari pergerakan tubuh yang dilemparkan secara horizontal. Kami meletakkan selembar kertas putih bersih di tempat bola jatuh, merekatkannya dengan selotip dan menutupinya dengan kertas karbon. Garis tegak lurus menentukan titik di lantai di mana tepi bagian horizontal selokan berada. Mereka meluncurkan bola dan mengukur jarak terbangnya dalam arah horizontal l 1. Menurut rumus
kita hitung kecepatan bola dan momentumnya 1 .

Selanjutnya, atur berlawanan dengan ujung bawah selokan, menggunakan simpul dengan penyangga, bola lain. Bola baja diluncurkan lagi, jarak terbang l 1 ' dan bola kedua 2 ' diukur. Kemudian kecepatan bola setelah tumbukan V 1 ' dan V 2 ' dihitung, serta momentum mereka p 1 ' dan p 2 '.

Mari kita menempatkan data dalam sebuah tabel.

P 1 , kg m/s

P 1 ', kg m/s

P 2 ', kg m/s

1,15 m/s

0,5 m/s

0,74 m/s

P 1 \u003d m 1 V 1 \u003d 0,0076 1,15 \u003d 0,009 m / s

P 1 ' \u003d m 1 V 1 ' \u003d 0,0076 0,5 \u003d 0,004 m / s

P 2 ’ = m 2 V 2 ’ = 0,0076 0,74 = 0,005 m/s

Kesimpulan: Dalam pekerjaan laboratorium ini, saya mempelajari pergerakan tubuh yang dilempar secara horizontal, menetapkan ketergantungan jarak terbang pada ketinggian lemparan, dan secara eksperimental mengkonfirmasi validitas hukum kekekalan momentum.

Pekerjaan laboratorium№ 1

Subjek: Mempelajari gerak benda yang dilempar mendatar

Objektif: Ukur kecepatan awal sebuah benda yang dilempar mendatar

Instrumen dan peralatan: Peluncur bola kecepatan horizontal, strip kertas putih 300x50mm, strip kertas karbon 300x50mm, penggaris pengukur.

teoretis pembenaran

Skema setup eksperimental ditunjukkan pada Gambar 1.

bola 1 , mulai dari bagian atas tabung logam arkuata 2, terbang mendatar pada suatu titik HAI dengan kecepatan awal pada terbang di sepanjang papan vertikal 3. Tabung arkuata dipasang di dinding samping instalasi 4 jadi titik itu HAI ada di atas h di atas bagian horizontal dari instalasi 5, di mana bola jatuh.

Untuk memperbaiki titik di mana bola jatuh, selembar kertas putih ditempatkan di papan 6 , dan selembar kertas karbon 7 dipasang di atasnya, jatuhnya bola di papan meninggalkan bekas di kertas.

Pergerakan bola yang dilempar mendatar dari ketinggian h, terjadi pada bidang vertikal XOY (SAPI - sumbu horizontal menunjuk ke kanan, OY - sumbu vertikal mengarah ke bawah). Titik keberangkatan bola dipilih sebagai titik awal (Gbr. 2).

Sesuai dengan tinggi yang diukur h dan jangkauan penerbangan / Anda dapat menemukan waktu penerbangan t, kecepatan awal bola υ dan tuliskan persamaan lintasan gerak y(x).

Untuk menemukan besaran-besaran ini, kita tuliskan hukum gerak bola dalam bentuk koordinat.

Percepatan gravitasi g diarahkan vertikal ke bawah. Sepanjang sumbu OX, gerakan akan seragam, dan sepanjang sumbu OY- dipercepat secara seragam.

Oleh karena itu, koordinat (x, y) bola pada waktu yang berubah-ubah ditentukan oleh persamaan

x= t (1)

Pada titik tumbukan bola y=h, oleh karena itu, dari persamaan (2) Anda dapat menemukan waktu penerbangannya:

https://pandia.ru/text/80/219/images/image005_161.gif" width="270" height="98">

1. Pasang pengaturan eksperimental (lihat Gambar 1), atur ketinggian balon h\u003d 196 mm \u003d 0,196 m (untuk menyederhanakan perhitungan). Saat mengukur dengan penggaris dengan pembagian milimeter, dapat diasumsikan bahwa kesalahan absolut maksimum h\u003d 1 mm \u003d 0,001 m, mis.

h= 196±1 mm=0,196 m±0,001 m.

2. Hitung waktu terbang bola menggunakan rumus (3). Dalam hal ini, g=9,81 m/s2

0 "style="border-collapse:collapse;border:none">

Nomor pengalaman, k

1, aku1

2, aku2

3, aku3

4, aku4

5, aku5

4. Hitung jarak terbang rata-rata.

akuMenikahi≈

5. Temukan simpangan mutlak setiap pengukuran dari mean aritmatika | akudenganp - k| .

Meja 2

Nomor pengalaman, k
| akuMenikahi -1 k| , m

6. Hitung kesalahan acak aku pengukuran jarak terbang menggunakan tabel 2.

Menurut teori kesalahan

Δ akusistem referensi = 1 mm(ini adalah kesalahan titik referensi)

7. Hitung galat mutlak maksimum aku pengukuran jarak terbang.

Δ aku= Δ akusistem referensi + Δ akupengukuran,

dimana akupengukuran\u003d 1 mm - kesalahan instrumental absolut maksimum saat mengukur dengan penggaris dengan pembagian milimeter.

Δ aku= (1+ 1) mm = 2 mm = 0,002 m

8. Catat hasil pengukuran jarak terbang.

aku= akusr ±Δ aku

9. Hitung kecepatan awal bola menggunakan rumus (4)

https://pandia.ru/text/80/219/images/image010_106.gif" width="365" height="44 src=">

11. Temukan kesalahan absolut dari pengukuran tidak langsung dari kecepatan awal

Δ υ = υ lihat ≈

12. Tuliskan hasil akhir pengukuran kecepatan awal bola dalam bentuk

υ = υ Menikahi± Δ υ =

perhatikan itu = Δ υ +Δ · t. Dalam hal ini, kami tidak mengukur waktu. Dan kami akan menerima ≈ Δ υ (secara umum ≥ Δ υ ). Sangat diharapkan bahwa | akuMenikahi -1 k| ≤ Δ υ . Kemudian kita dapat mengatakan dengan yakin bahwa | akuMenikahi -1 k| ≤ x.

Tugas tambahan.

Bandingkan lintasan balistik bola yang sebenarnya dengan lintasan yang dihitung.

1. Untuk mendapatkan lintasan pergerakan yang dihitung y(x) bola dilempar mendatar, nyatakan waktunya t persamaan (1):

; t ≈

Substitusikan ke persamaan (2), kita peroleh persamaan parabola

; kamu ≈

2. Menggunakan persamaan (1), (2) dan mengetahui υ Menikahi, cari koordinatnya X.(koordinat ini telah dihitung) dari bola setiap 0,05 s. Bangun lintasan gerakan yang dihitung pada selembar kertas yang menempel pada dinding vertikal instalasi. Untuk memudahkan, gunakan Tabel 3, di mana koordinat pada sudah dihitung.

Tabel 3

pada, m
X, m

3. Jalankan bola ke bawah parasut untuk membandingkan lintasan balistik sebenarnya dengan lintasan yang dihitung.

Grafik: (dapat dibangun menggunakan Excel). (harus terlihat seperti parabola)

Membangun lintasan:

Lintasan yang Anda buat agak berbeda dari yang asli, yang dapat Anda amati selama percobaan, karena tidak memperhitungkan hambatan udara.