Закони прямолінійного рівномірного руху з таймером 2-1

Схема досліду

Прямолінійний рівномірний рух мало пов'язаний із повсякденням і трапляється загалом рідко, бо на нас зазвичай постійно діють сили, а отже й прискорення.

Рухи, які в реальності майже прямолінійні й рівномірні, - це, наприклад, потяг на прямій ділянці колії або вантаж на конвеєрі.

Попередні знання

Принцип

Учні мають уміти розрізняти миттєву і середню швидкість та обчислювати їх із заданого шляху й відомого часу.

Вимірювальний візок із приводом у межах однієї серії вимірювань їде напрямною зі сталою швидкістю. Відповідно з виміряних значень щоразу виходять ті самі миттєві й середні швидкості.

Навчальна мета

У цьому досліді учні мають докладніше познайомитися із законами прямолінійного рівномірного руху. Зокрема, вони мають упевненіше поводитися з графічним поданням цих законів.

Завдання

Учні пускають вимірювальний візок із приводом напрямною спершу на найменшій швидкості, а потім на середній. При цьому вимірюють час, потрібний візку, щоб подолати відрізок. Відстань між світловими бар'єрами змінюють. Для кожної відстані визначають середню й миттєву швидкість.

Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Швидкісний потяг Intercity Express на прямій ділянці

Прямолінійний рівномірний рух мало пов'язаний із повсякденням і трапляється нам загалом рідко, бо на нас зазвичай постійно діють сили, а отже й прискорення. Проте закони, які за ним стоять, такі самі універсальні, як і для прискорених рухів, - тільки простіші для розуміння.

Рухи, які в реальності майже прямолінійні й рівномірні, - це потяги, що їдуть прямою ділянкою зі сталою швидкістю, або рейсові літаки, коли вони набрали крейсерської швидкості.

У цьому досліді ти розберешся з принципом прямолінійного рівномірного руху.

Пусти вимірювальний візок із приводом напрямною спершу на найменшій швидкості, а потім на середній.

Щоразу вимірюй час, потрібний візку на різні відрізки. Для цього змінюй відстань між світловими бар'єрами. Визнач для кожної відстані середню й миттєву швидкість.

Кріплення затемнювальної шторки на вимірювальному візку

Закріпи затемнювальну шторку на вимірювальному візку і постав його з одного кінця напрямної.

Регулятор швидкості при цьому має стояти в найнижчому положенні (крайнє ліве).

Кріплення вилкоподібних світлових бар'єрів на перехідних пластинах

З'єднай вилкоподібні світлові бар'єри з перехідними пластинами так, щоб бар'єри було зручно поставити вздовж напрямної, а затемнювальна шторка візка проходила крізь них, ні за що не зачіпаючись.

З'єднання світлових бар'єрів із приладом для вимірювання часу

З'єднай обидва світлові бар'єри з вимірювачем часу.

Тепер переведи на вимірювачі часу повзунковий перемикач над полем із написом «Start» у праве положення.

Розташування світлових бар'єрів

Постав перший світловий бар'єр на позначку 20 см на напрямній, а другий - на позначку 30 см, щоб між ними було 10 см шляху.

Постав поворотний перемикач на вимірювачі часу в третє положення зліва. Тоді прилад показує час, що минув між перекриттям першого і другого світлового бар'єра. У цьому досліді це час, потрібний візку на відрізок між обома бар'єрами. Перед кожним вимірюванням натискай на вимірювачі часу кнопку «Reset».

Запуск вимірювального візка

• Тепер запусти візок перемикачем напряму руху в потрібний бік.
• Запиши одержане значення тривалості між обома світловими бар'єрами в таблицю 1 у протоколі!
• Повтори вимірювання для положень заднього бар'єра (тобто для відстаней від пускового бар'єра ).
• Передній світловий бар'єр протягом усього досліду лишається на позначці 20 см.

Перемикання поворотного перемикача

• Тепер постав поворотний перемикач на таймері 2-1 у друге положення зліва. Тоді прилад показує час затемнення - тривалість, протягом якої шторка перекриває світловий бар'єр.
• Пускай візок із незмінним налаштуванням швидкості, щоразу натискай кнопку «Reset» перед тим, як візок дійде до другого світлового бар'єра, і записуй час затемнення , потрібний шторці завширшки , щоб пройти другий бар'єр. Повтори вимірювання для всіх попередніх положень заднього бар'єра. Виміряні значення так само записуй у таблицю 1.

Перемикання поворотного перемикача

• Тепер постав регулятор швидкості на вимірювальному візку з батарейками приблизно в середнє положення.
• Потім повтори обидві серії вимірювань із тими самими відстанями й положеннями світлових бар'єрів, що й раніше на найменшій швидкості.
• Запиши одержані значення в таблицю 2 у протоколі.

Візьми аркуш паперу і побудуй на ньому графік. На цьому графіку відклади пройдений шлях і миттєву швидкість (вісь ) залежно від часу руху (вісь ) для обох налаштувань швидкості.

Схема досліду