Теория эксперимента
Лабораторная работа №2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО
ПАДЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МАШИНЫ АТВУДА
Тема:Законы равнопеременного движения.
Задача:Определить ускорение свободного падения.
Литература:
1. Г.Н. Глухова, П.И.Самойленко, А.А.Ченцов. Физика: Учеб. для техникумов…– М.: Высш. шк., 1987.
2. И.В. Савельев. Курс общей физики: Учеб. пособие. Т.1 . Механика. Молекуляр-ная физика. – М.: Наука, 1987. §§ .
3. К.Б.Канн. Курс общей физики: Учеб. пособие. – Белгород: Изд-во БелГУ.- С. 15-28. 4. К.Б.Канн. Лабораторный практикум по механике. – Белгород: Изд-во БелГУ, 2008.
Оборудование и приборы:
1. Машина Атвуда:
Мерная линейка…
2. Электронный блок:
Секундомер…
Теория
Все тела в поле земного тяготения падают с одним и тем же ускорением 
, которое называется ускорением свободного падения. Слово «свободного» означает, что падению ничего не мешает; в частности, отсутствует сопротивление воздуха. Согласно II закону Ньютона сила, с которой Земля притягивает тело массой 
(вес тела)
. (1)
Под действием этой силы тело падает равноускоренно, проходя за время 
путь
, (2)
где 
– скорость тела в начале пути.
Машина Атвуда
Машина Атвуда включает легкий блок 1, укрепленный на стойке штатива 2. На нити, переброшенной через блок, подвешены два груза – 3 и 4. На штативе смонтирован фотодатчик 5, который позволяет фиксировать момент пересечения светового луча (пунктир) правым грузом. Для удержания блока устройство имеет управляемый электромагнит, а время движения грузов определяется электронным секундомером.
Теория эксперимента
Когда левый груз массой 
и правый 
одинаковы, вся связка находится в безразличном равновесии. Если на правый груз положить перегрузок 6 массой 
, то на всю связку будет действовать сила веса перегрузка 
, под действием которой связка будет двигаться равноускоренно. По II закону Ньютона это ускорение составит
, откуда 
, (3)
где 
– общая масса всей связки. Ускорение 
можно найти по формуле для пути равноускоренного движения:
. (4)
Так как начальная скорость 
, то из (4) получаем
. (5)