Измерение ускорения бруска при движении по наклонной плоскости

s = a·t²/2, a = 2·s/t²

Цель работы

Измерить ускорение бруска по координатам и времени.

Теоретические сведения

Равноускоренный спуск

На прямой наклонной плоскости составляющая силы тяжести вдоль направляющей постоянна. При неизменном трении скольжения ускорение движущегося бруска также постоянно. Если его отпускают из покоя, путь от точки отпускания равен:

s = \frac{a \cdot t ^{2}}{2}

$s$ — путь вдоль направляющей (м);
$a$ — ускорение спуска (м/с²);
$t$ — время от отпускания (с).

Определение ускорения

Из измеренных пути и времени ускорение находят по соотношению:

a = \frac{2 \cdot s}{t ^{2}}

Для нескольких отсчётов в одном спуске найденные значения должны согласовываться в пределах округления приборов. График $s (t^{2})$ — прямая через начало координат, её наклон равен $a /2$ .

Начало отсчёта и границы модели

Эта формула требует нулевой начальной скорости и отсчёта времени от момента отпускания. Для произвольного участка уже разогнавшегося бруска она неприменима без учёта скорости в начале участка. Измерения заканчивают до достижения ограничителя. Если угол слишком мал и брусок удерживается трением покоя, формулу спуска к нему не применяют.

Подготавливаем формулы…

Порядок работы

Установите гладкую направляющую 2 м и угол 10°. Начните с бруска в покое.
Включите автоматическую запись с минимальным доступным интервалом; сохраните несколько точек до конца направляющей. Повторите опыт.
По измеренным пути и времени определите ускорение, постройте зависимость пути от квадрата времени и сравните оценки по разным точкам.
Сформулируйте вывод по измерениям: укажите результат, сохранённые условия и ограничения модели.

Эксперимент

Таблица измерений

Записей: 0

Результаты измерений эксперимента
№	t, с	s, м	F, Н	m, кг	α, °	№	Действия

Пока нет измерений

Нажмите «Измерить» в эксперименте.

График

Ось XОсь Y₁Ось Y₂Вид графика

График появится после измерений

Ответ

На гладкой направляющей при угле 10° начните из покоя. По пути за первую секунду определите ускорение. Ответ в м/с² до сотых.

Вопрос для размышления

Почему график пути от квадрата времени получается прямым, если ускорение постоянно?