Засєкіна Т.М. Фізика. 10 клас. Профільний рівень
Подождите немного. Документ загружается.
271
ЛАБОРАТОРНІ РОБОТИ
Лабораторна робота № 1
Âèì³ðþâàííÿ ñåðåäíüî¿ øâèäêîñò³ ðóõó ò³ëà
Ìåòà ðîáîòè: íàâ÷èòèñü âèì³ðþâàòè ñåðåäíþ øâèäê³ñòü ðóõó ò³ëà.
Ïðèëàäè ³ ìàòåð³àëè: âèñîêà ñêëÿíà òðóáêà ç âîäîþ; ãóìîâèé êîðîê; ãó-
ìîâ³ ê³ëüöÿ; âèì³ðþâàëüíà ñòð³÷êà; ñåêóíäîì³ð.
Вказівки щодо виконання роботи
1. Íàä³òè íà ñêëÿíó òðóáêó ãóìîâ³ ê³ëüöÿ íà äåÿê³é â³ä-
ñòàí³
l
îäíå â³ä îäíîãî (ìàë. 234) ³ âèì³ðÿòè â³äñòàíü ì³æ
íèìè âèì³ðþâàëüíîþ ñòð³÷êîþ.
2. Íàïîâíèòè ñêëÿíó òðóáêó âîäîþ, çàëèøèâøè ó í³é ïî-
â³òðÿíèé ñòîâï÷èê (áàæàíî, ùîá éîãî âèñîòà ï³ñëÿ çàêðèâàí-
íÿ òðóáêè êîðêîì ïðèáëèçíî äîð³âíþâàëà ä³àìåòðó òðóáêè).
Ù³ëüíî çàêðèòè òðóáêó êîðêîì.
3. Âñòàíîâèòè òðóáêó âåðòèêàëüíî áóëüáàøêîþ âíèç. Çà
äîïîìîãîþ ñåêóíäîì³ðà âèì³ðÿòè ÷àñ, ïðîòÿãîì ÿêîãî áóëü-
áàøêà ïðîõîäèòü â³äñòàíü ì³æ ì³òêàìè.
4. Äîñë³ä ïðîðîáèòè ï’ÿòü-â³ñ³ì ðàç³â.
5. Âèçíà÷èòè ñåðåäí³é ÷àñ ðóõó t
c
:
+++
=
123
...
c
ttt
t
n
,
äå n – ê³ëüê³ñòü äîñë³ä³â íà âèçíà÷åííÿ ÷àñó.
6. Îá÷èñëèòè äëÿ êîæíîãî äîñë³äó àáñîëþòíó ïîõèáêó
âèì³ðþâàííÿ ÷àñó: ∆t = t − t
c
.
7. Îá÷èñëèòè ñåðåäíþ àáñîëþòíó ïîõèáêó âèì³ðþâàííÿ ÷àñó:
1c 2c 3c
c
- - - ...tt tt tt
t
n
+++
∆=
.
³ ðåçóëüòàòè çàïèñàòè äî òàáëèö³:
Íîìåð
äîñë³äó
t, c t
c
, c ∆t, c ∆t
c
, c
1
2
.
.
.
8. Îá÷èñëèòè ñåðåäíþ øâèäê³ñòü ðóõó áóëüáàøêè çà ôîðìóëîþ
c
c
l
t
υ=
.
Ìàë. 234
272
Ë À Á Î Ð À Ò Î Ð Í ² Ð Î Á Î Ò È
9. Âèçíà÷èòè â³äíîñíó ïîõèáêó âèì³ðþâàííÿ ÷àñó ε
t
(âèçíà÷àþ÷è â³äíîñ-
íó ïîõèáêó, ïîòð³áíî âðàõîâóâàòè, ùî
c
c
t
t
t
∆
ε=
ëèøå òîä³, êîëè çðîáèòè íå ìåí-
øå 10 äîñë³ä³â. ßêùî áóëî 5 äîñë³ä³â, òî
c
c
3
t
t
t
∆
ε=
, êîëè äîñë³ä³â áóëî 7 – 8, òî
c
c
2
t
t
t
∆
ε=
).
10. Âèçíà÷èòè â³äíîñíó ïîõèáêó âèì³ðþâàííÿ äîâæèíè ïðîéäåíîãî øëÿõó
l
l
l
∆
ε=
, äå ∆l = 1 ìì.
11. Âèçíà÷èòè â³äíîñíó ïîõèáêó âèì³ðþâàíü:
c
c
lt
t
l
lt
υ
∆
∆
ε=ε+ε= +
.
12. Âèçíà÷èòè àáñîëþòíó ïîõèáêó íåïðÿìèõ âèì³ðþâàíü ñåðåäíüî¿ øâèä-
êîñò³ ðóõó:
c υ
∆υ = υ ⋅ε .
13. Ðåçóëüòàòè âèì³ðþâàíü çàïèñàòè ó âèãëÿä³:
c
ì
()
ñ
υ= υ ±∆υ
.
Контрольні запитання
(ñ) Ùî òàêå ñåðåäíÿ øâèäê³ñòü? ßê ¿¿ âèçíà÷àþòü?1.
(ä) Ò³ëî ðóõàºòüñÿ ïðÿìîë³í³éíî, çä³éñíþþ÷è çà ð³âí³ ³íòåðâàëè ÷àñó 2.
îäíàêîâ³ ïåðåì³ùåííÿ. ×è ìîæíà ç ïåâí³ñòþ òâåðäèòè, ùî ðóõ ò³ëà ð³âíîì³ð-
íèé? ×îìó?
(â) Ñåðåäíþ øâèäê³ñòü ðóõó òî÷êè íà ê³ëüêîõ ä³ëÿíêàõ øëÿõó îá÷èñëè-3.
ëè ÿê ñåðåäíº àðèôìåòè÷íå øâèäêîñòåé íà öèõ ä³ëÿíêàõ. ×è ìîæíà òàê ðîáè-
òè? Ïîÿñíèòè.
Лабораторна робота № 2
Äîñë³äæåííÿ ð³âíîïðèñêîðåíîãî ðóõó
Ìåòà ðîáîòè: äîñë³äèòè çàêîíîì³ðíîñò³ ð³âíîïðèñêîðåíîãî ðóõó.
Ïðèëàäè ³ ìàòåð³àëè: âèì³ðþâàëüíà ñòð³÷êà; ñåêóíäîì³ð; æîëîá; íàá³ð
êóëüîê; øòàòèâ ç ìóôòîþ òà ëàïêîþ; ìåòàëåâèé öèë³íäð.
Вказівки щодо виконання роботи
1. Äëÿ âèêîíàííÿ ðîáîòè íåîáõ³äíî çàêð³ïèòè æîëîá çà äîïîìîãîþ øòàòè-
âà ó ïîõèëîìó ïîëîæåíí³ òàê, ùîá âèñîòà éîãî íàõèëó áóëà íå á³ëüøà çà 5 ñì íà
150 ñì äîâæèíè (ìàë. 235). Á³ëÿ íèæíüîãî ê³íöÿ æîëîáà ïîêëàñòè ó íüîãî ìå-
òàëåâèé öèë³íäð.
273
Ô ² Ç È Ê À 1 0 Ê Ë À Ñ
2. Ïîêëàñòè êóëüêó íà âåðõí³é ê³-
íåöü æîëîáà, ùîá âîíà äîòîðêàëàñü äî
çàòèñêà÷à (ï³ä ÷àñ ïîâòîðåííÿ äîñë³äó
êóëüêó ïóñêàòè ç òîãî ñàìîãî ì³ñöÿ).
3. ³äïóñòèòè êóëüêó ç âåðõíüî-
ãî ê³íöÿ æîëîáà ³, ïîâòîðþþ÷è äîñë³ä
ê³ëüêà ðàç³â ç ìîæëèâîþ ñòàðàíí³ñòþ,
âñòàíîâèòè, ÿê³ ïåðåì³ùåííÿ çä³éñíþº
êóëüêà çà ïåðøèé ³íòåðâàë ÷àñó (∆t), çà
äâà ³íòåðâàëè ÷àñó (2∆t), çà òðè (3∆t) ³ ò.
ä. Äëÿ êîæíîãî ³íòåðâàëó ÷àñó âàðòî çðî-
áèòè òðè âèì³ðþâàííÿ ³ âèçíà÷èòè ñåðåäíº çíà÷åííÿ.
4. Ðåçóëüòàòè äîñë³äó çàïèñàòè äî òàáëèö³.
Íîìåð äîñë³äó
²íòåðâàë ÷àñó, ∆t c
Ïåðåì³ùåííÿ, s, ì
∆t,
c 2∆t, c 3∆t, c 4∆t, c s
1
, ì s
2
, ì s
3
, ì s
4
, ì
1
2
3
Ñåðåäíº
çíà÷åííÿ
5. Ïåðåâ³ðèòè õàðàêòåðíó îñîáëèâ³ñòü ïðÿìîë³í³éíîãî ð³âíîïðèñêîðåíîãî
ðóõó:
s
1
: s
2
: s
3
... : s
n
= 1 : 2
2
: 3
2
... : n
2
.
Çðîáèòè âèñíîâîê.
Додаткові завдання
Âèì³ðÿòè ïðîéäåíå êóëüêîþ ïåðåì³ùåííÿ s òà ÷àñ ñêî÷óâàííÿ t ³ âèçíà÷èòè:
1) ìàêñèìàëüíó øâèäê³ñòü ïîñòóïàëüíîãî ðóõó êóëüêè;
2) øâèäê³ñòü êóëüêè â ñåðåäí³é òî÷ö³ æîëîáà;
3) ñåðåäíþ øâèäê³ñòü ðóõó êóëüêè ïî æîëîáó;
4) ïðèñêîðåííÿ ðóõó êóëüêè.
Ïîð³âíÿòè ÷èñëîâå çíà÷åííÿ ïðèñêîðåííÿ êóëüêè ç ÷èñëîâèì çíà÷åííÿì
ïåðåì³ùåííÿ, ùî ïðîõîäèòü êóëüêà çà ïåðøó ñåêóíäó.
Контрольні запитання
(ñ) ϳä ÷àñ áóäü-ÿêîãî íåð³âíîì³ðíîãî ðóõó øâèäê³ñòü çì³íþºòüñÿ. ßê 1.
õàðàêòåðèçóº öþ çì³íó ïðèñêîðåííÿ?
(ä) ×è ìîæå øâèäê³ñòü ðóõó ò³ëà äîð³âíþâàòè íóëþ, êîëè éîãî ïðèñêî-2.
ðåííÿ íå äîð³âíþº íóëþ?
(â) ×è çàâæäè ïðè ð³âíîïðèñêîðåíîìó ïðÿìîë³í³éíîìó ðóñ³ ìàòåð³àëü-3.
íî¿ òî÷êè øëÿõè, ïðîéäåí³ íåþ çà ïîñë³äîâí³ îäíàêîâ³ ³íòåðâàëè ÷àñó, â³äíî-
ñÿòüñÿ ÿê ïîñë³äîâíèé ðÿä íåïàðíèõ ÷èñåë?
Ìàë. 235
274
Ë À Á Î Ð À Ò Î Ð Í ² Ð Î Á Î Ò È
Лабораторна робота № 3
Äîñë³äæåííÿ ðóõó ò³ëà ïî êîëó
Ìåòà ðîáîòè: îçíàéîìèòèñÿ ç âåëè÷èíàìè, ùî õàðàêòåðèçóþòü ðóõ ò³ëà
ïî êîëó.
Ïðèëàäè òà ìàòåð³àëè: êóëüêà, ï³äâ³øåíà íà íèòö³; øòàòèâ ç ê³ëüöåì
³ ìóôòàìè; ñåêóíäîì³ð àáî ãîäèííèê ç ñåêóíäíîþ ñòð³ëêîþ, âèì³ðþâàëüíà
ñòð³÷êà; àðêóø ïàïåðó ç íàêðåñëåíèì êîëîì (ðàä³óñ 15 ñì).
Вказівки щодо виконання роботи
1. Ïðèâ’ÿçàòè íèòêó çàâäîâæêè
áëèçüêî 45 ñì äî êóëüêè é ï³äâ³ñèòè
äî ê³ëüöÿ øòàòèâà (ìàë. 236).
2. Ïðèâåñòè êóëüêó â îáåðòàííÿ
ïî êîëó ðàä³óñîì r, ÿêå íàìàëüîâàíî
íà àðêóø³ ïàïåðó.
3. Âèì³ðÿòè ÷àñ
t , íàïðèêëàä,
15 îáåðò³â êóëüêè. Äîñë³ä ïîâòîðèòè
ï’ÿòü ðàç³â.
4. Îá÷èñëèòè ïåð³îä T îáåðòàííÿ
êóëüêè.
5. Îá÷èñëèòè ñåðåäíº çíà÷åííÿ
êóòîâî¿ òà ë³í³éíî¿ øâèäêîñòåé ðóõó
êóëüêè, à òàêîæ äîöåíòðîâîãî ïðè-
ñêîðåííÿ.
6. Ðåçóëüòàòè âèì³ðþâàíü òà îá÷èñëåíü çàïèñàòè äî òàáëèö³:
Íîìåð äîñë³äó t, c
N
T, c ω, ðàä/ñ υ, ì/ñ a, ì/ñ
2
1
2
3
4
5
Ñåðåäíº
çíà÷åííÿ
Додаткові завдання
1. Ç’ÿñóâàòè, ÷è çì³íèòüñÿ ïåð³îä îáåðòàííÿ êóëüêè, ÿêùî ðàõóâàòè íå 15,
à 30 îáåðò³â.
2. ×è çì³íèòüñÿ ïåð³îä îáåðòàííÿ, ÿêùî ðàä³óñ îáåðòàííÿ çìåíøèòè ó äâà
ðàçè (äîâæèíó íèòêè çàëèøèòè íåçì³ííîþ)?
Ìàë. 236
275
Ô ² Ç È Ê À 1 0 Ê Ë À Ñ
3. ßê çì³íèòüñÿ ìîäóëü êóòîâî¿ òà ë³í³éíî¿ øâèäêîñòåé êóëüêè òà ¿¿ äîöåí-
òðîâîãî ïðèñêîðåííÿ, ÿêùî ðàä³óñ îáåðòàííÿ çá³ëüøèòè ó 2 ðàçè?
Контрольні запитання
(ñ) ×è ìîæå ò³ëî ðóõàòèñÿ êðèâîë³í³éíîþ òðàºêòîð³ºþ áåç ïðèñêîðåííÿ?1.
(ä) Òî÷êà ðóõàºòüñÿ äî öåíòðà ïî ñï³ðàë³ ç³ ñòàëîþ çà ìîäóëåì øâèäê³ñ-2.
òþ. ×è çì³íþþòüñÿ ¿¿ ïðèñêîðåííÿ ³ ïåð³îä?
(â) Òîíêèé îáðó÷ ç ðàä³óñîì 3.
R ðîçãàíÿþòü ïî ãîðèçîíòàëüí³é ä³ëÿíö³
äîðîãè áåç âèáî¿í. Ïðè ÿêîìó çíà÷åíí³ ìèòòºâî¿ øâèäêîñò³
υ
r
ïîñòóïàëüíîãî
ðóõó îáðó÷à â³í â³ä³ðâåòüñÿ â³ä äîðîãè (ï³äñêî÷èòü)?
Лабораторна робота № 4
Âèì³ðþâàííÿ ñèë
Ìåòà: íàâ÷èòèñü âèì³ðþâàòè ñèëè çà äîïîìîãîþ äèíàìîìåòðà, âèçíà÷àòè
ð³âíîä³éíó ñèë, ïåðåêîíàòèñü ó ñïðàâåäëèâîñò³ ïðàâèëà ïàðàëåëîãðàìà ïðè äî-
äàâàíí³ ñèë.
Ïðèëàäè ³ ìàòåð³àëè: ëàáîðàòîðíèé øòàòèâ; äåðåâ’ÿíà äîøêà ç öâÿõàìè;
äèíàìîìåòðè; ãóìîâèé øíóð; íèòêè; àðêóø ïàïåðó; íàá³ð âàæê³â ìàñîþ ïî
100 ã; îë³âåöü; êíîïêè êàíöåëÿðñüê³; ë³í³éêà.
Вказівки щодо виконання роботи
Âèì³ðþâàííÿ ñèë, ùî ä³þòü óçäîâæ îäí³º¿ ïðÿìî¿.
1. Çàêð³ïèòè íà øòàòèâ³ êîðïóñ äèíàìîìåòðà ó âåðòèêàëüíîìó ïîëîæåíí³.
2. ϳäâ³ñèòè äî ãà÷êà äèíàìîìåòðà òðè òÿãàðö³ ìàñîþ ïî 100 ã. Äî ãà÷êà
âåðõíüîãî òÿãàðöÿ ïðè÷åïèòè ³íøèé ëàáîðàòîðíèé äèíàìîìåòð ³ ïîòÿãíóòè çà
íüîãî âãîðó, ùîá ïîêàæ÷èê äèíàìîìåòðà ïîêàçóâàâ 1 Í. Çàô³êñóâàòè çíà÷åííÿ
ñèëè, ÿêó ïîêàçóº äèíàìîìåòð, çàêð³ïëåíèé ó øòàòèâ³. Çðîáèòè âèñíîâîê ïðî
äîäàâàííÿ ñèë, ùî ä³þòü óçäîâæ îäí³º¿ ïðÿìî¿ ó ïðîòèëåæíèõ íàïðÿìàõ.
3. ϳäâ³ñèòè äî ãà÷êà äèíàìîìåòðà äâà òÿãàðö³ ìàñîþ ïî 100 ã. Äî ãà÷êà
íèæíüîãî òÿãàðöÿ ïðè÷åïèòè ³íøèé ëàáîðàòîðíèé äèíàìîìåòð ³ ïîòÿãíóòè çà
íüîãî âíèç, ùîá ïîêàæ÷èê äèíàìîìåòðà ïîêàçóâàâ 1 Í. Çàô³êñóâàòè çíà÷åííÿ
ñèëè, ÿêó ïîêàçóº äèíàìîìåòð, çàêð³ïëåíèé ó øòàòèâ³. Çðîáèòè âèñíîâîê ïðî
äîäàâàííÿ ñèë, ùî ä³þòü óçäîâæ îäí³º¿ ïðÿìî¿ â îäíîìó íàïðÿì³.
Âèì³ðþâàííÿ ñèë, ùî ä³þòü ï³ä êóòîì.
1. Àðêóø ïàïåðó çàêð³ïèòè êíîïêàìè íà äåðåâ’ÿí³é äîøö³. Ãóìîâèé øíóð
³ íèòêè çâ’ÿçàòè, ùîá óòâîðèâñÿ âóçîë, ³ çà÷åïèòè íà öâÿõàõ òàê, ÿê ïîêàçàíî
íà ìàë. 237. Îë³âöåì â³äì³òèòè íà àðêóø³ ïàïåðó ïîëîæåííÿ âóçëà.
2. Ñêèíóòè ç öâÿõà îäíó ïåòëþ ³, çà÷åïèâøè ¿¿ çà ãà÷îê äèíàìîìåòðà, íà-
òÿãíóòè íèòêó òàê, ùîá âóçîë çàéíÿâ òå ñàìå ïîëîæåííÿ, ÿêå â³í çàéìàâ äî
ñêèäàííÿ ïåòë³. Çàô³êñóâàòè ïîêàçè äèíàìîìåòðà.
276
Ë À Á Î Ð À Ò Î Ð Í ² Ð Î Á Î Ò È
3. Àíàëîã³÷í³ ä³¿ ïðîðîáèòè ç ³íøîþ
ïåòëåþ.
4. Çíÿòè íèòêè ç öâÿõ³â, ³ íà àðêóø³
ïàïåðó ïîáóäóâàòè ïàðàëåëîãðàì ñèë ó
ìàñøòàá³ 1 ñì = 0,5 Í.
5. Âèçíà÷èòè ìîäóëü ð³âíîä³éíî¿ ñèë.
6. Çà÷åïèòè ãóìîâèé øíóð çà öâÿõ,
à îäíó ç ïåòåëü çà ãà÷îê äèíàìîìåòðà. Çà
äîïîìîãîþ äèíàìîìåòðà íàòÿãíóòè íèò-
êó âçäîâæ ä³àãîíàë³ ïàðàëåëîãðàìà, òàê
ùîá âóçîë çàéíÿâ ñâîº ïîëîæåííÿ. Çà-
ô³êñóâàòè ïîêàçè äèíàìîìåòðà.
7. Ïîð³âíÿòè îñòàíí³ ³ ïîïåðåäí³ ðå-
çóëüòàòè âèì³ðþâàííÿ ìîäóëÿ ð³âíîä³é-
íî¿ ñèë. Çðîáèòè âèñíîâîê.
Додаткове завдання
Äîñë³äèòè çàëåæí³ñòü âåëè÷èíè ð³âíîä³éíî¿ äâîõ ñèë â³ä âåëè÷èíè êóòà
ì³æ íèìè.
Äâà äèíàìîìåòðè ç’ºäíàòè íèòêîþ, äî ÿêî¿ ï³äâ³ñèòè òÿãàðåöü âàãîþ 1 Í
(ìàë. 238). Çì³íþþ÷è êóò ì³æ íèòêàìè â³ä 30° äî 150°, âèçíà÷àòè ð³âíîä³éíó
ñèë íàòÿãó íèòîê. Çðîáèòè âèñíîâîê.
Контрольні запитання
(ñ) ßêùî íà ò³ëî ä³þòü äåê³ëüêà ñèë, ÿê âèçíà÷àþòü ð³âíîä³éíó öèõ 1.
ñèë?
(ä) ×è ìîæóòü óð³âíîâàæóâàòèñü òðè îäíàêîâ³ çà ìîäóëåì ñèëè, ÿê³ íå 2.
ëåæàòü â îäí³é ïëîùèí³?
(â) ×è ìîæíà áóòè âïåâíåíèì ó òîìó, ùî êîëè íà ò³ëî ä³þòü äâ³ ïðîòè-3.
ëåæí³ ñèëè, òî âîíî îáîâ’ÿçêîâî ìຠðóõàòèñü ó íàïðÿì³ á³ëüøî¿ çà ìîäóëåì
ñèëè?
Ìàë. 237
Ìàë. 238
277
Ô ² Ç È Ê À 1 0 Ê Ë À Ñ
Лабораторна робота № 5
Äîñë³äæåííÿ ðóõó ò³ëà, êèíóòîãî ãîðèçîíòàëüíî
Ìåòà ðîáîòè: äîñë³äèòè ðóõ ò³ëà, êèíóòîãî ãîðèçîíòàëüíî, ³ ç’ÿñóâàòè
ôóíêö³îíàëüí³ çàëåæíîñò³ ì³æ âåëè÷èíàìè, ùî éîãî õàðàêòåðèçóþòü.
Ïðèëàäè ³ ìàòåð³àëè: ë³í³éêà ç ì³ë³ìåòðîâèìè ïîä³ëêàìè; øòàòèâ ç ìóô-
òîþ ³ ëàïêîþ; ìåòàëåâèé æîëîá äëÿ ïóñêàííÿ êóëüîê; êóëüêà; ïàï³ð; âèñîê;
êëåéêà ñòð³÷êà (ñêîò÷); êîï³þâàëüíèé ïàï³ð.
Вказівки щодо виконання роботи
1. Çà äîïîìîãîþ øòàòèâà
çàêð³ïèòè æîëîá. Çàãíóòèé
ê³íåöü æîëîáà ìຠáóòè ðîç-
òàøîâàíî ãîðèçîíòàëüíî íà
âèñîò³ h = 3 ñì â³ä ïîâåðõí³
ñòîëó (ìàë. 239).
2. Çàô³êñóâàòè êëåéêîþ
ñòð³÷êîþ íà ñòîë³ äîâãó ñìóæ-
êó ïàïåðó. Ó ì³ñö³ ìîæëèâîãî
ïàä³ííÿ êóëüêè ïîêëàñòè êî-
ï³þâàëüíèé ïàï³ð. Çà äîïî-
ìîãîþ âèñêà âèçíà÷èòè òî÷êó
À â³ä ÿêî¿ âèì³ðÿòè äàëüí³ñòü
ïîëüîòó l.
3. Çì³íþþ÷è âèñîòó æî-
ëîáà h
2
= 12 ñì, h
3
= 27 ñì,
h
4
= 48 ñì, âèì³ðÿòè â³äïîâ³ä-
í³ äàëüíîñò³ ïîëüîòó l
2
, l
3
, l
4
.
Ó êîæíîìó âèïàäêó äîñë³ä
ïîâòîðþâàòè ï’ÿòü ðàç³â, ïóñ-
êàþ÷è êóëüêó ç òîãî ñàìîãî ì³ñöÿ æîëîáà ³ âèì³ðþþ÷è ùîðàçó äàëüí³ñòü ïî-
ëüîòó l. Îá÷èñëèòè ñåðåäíº çíà÷åííÿ äàëüíîñò³ ïîëüîòó äëÿ êîæíîãî âèïàäêó.
Ðåçóëüòàòè âèì³ðþâàíü ³ îá÷èñëåíü çàïèñàòè ó òàáëèöþ:
Íîìåð äîñë³äó
Ô³êñîâàíà
âèñîòà
Äàëüí³ñòü
ïîëüîòó, l, ñì
Ñåðåäíº
çíà÷åííÿ l
ñ
, ñì
1
h
1
= 3 ñì
2
h
2
= 12 ñì
3
h
3
= 27 ñì
4
h
4
= 48 ñì
4. Äîâåñòè, ùî ï³ä ÷àñ ðóõó ò³ëà ó ïîë³ çåìíîãî òÿæ³ííÿ âèêîíóºòüñÿ ñï³â-
â³äíîøåííÿ: l
1
: l
2
: l
3
: l
4
= 1 : 2 : 3 : 4.
Ìàë. 239
278
Ë À Á Î Ð À Ò Î Ð Í ² Ð Î Á Î Ò È
5. Âèêîðèñòîâóþ÷è äàí³ äîñë³äó, êîëè êóëüêà ëåò³ëà ç âèñîòè h
4
= 48 ñì, îá-
÷èñëèòè ñåðåäíº çíà÷åííÿ ïî÷àòêîâî¿ øâèäêîñò³ çà ôîðìóëîþ
0
2
c
g
l
h
υ=
.
6. Îá÷èñëèòè â³äíîñíó ïîõèáêó âèì³ðþâàíü:
11
22
lgh
lgh
lgh
υ
∆∆ ∆
ε=ε+ ε+ ε= + +
,
äå
1ìì,lh∆=∆ =
2
ì
0,02
ñ
g∆=
ïðè
2
ì
10 .
ñ
g =
7. Îá÷èñëèòè àáñîëþòíó ïîõèáêó âèì³ðþâàííÿ øâèäêîñò³
00ñυ
∆υ = υ ⋅ε .
8. Ðåçóëüòàò âèì³ðþâàííÿ çàïèñàòè ó âèãëÿä³
00ñ
ì
()
ñ
υ=υ ±∆υ
.
Додаткове завдання
Ïîáóäóâàòè òðàºêòîð³þ ðóõó êóëüêè.
Äëÿ öüîãî âèêîðèñòîâóþ÷è äàí³ îñòàííüîãî äîñë³äó ³ êîðèñòóþ÷èñü ôîðìó-
ëàìè l = υ
0c
t ³
2
0
2
gt
hh=−
âèçíà÷èòè êîîðäèíàòè l òà h êóëüêè ÷åðåç êîæí³ 0,05 ñ.
Çàïèñàòè çíà÷åííÿ äî òàáëèö³:
t, ñ 0 0,05 ñ 0,10 ñ 0,15 ñ 0,20 ñ
l, ì 0
h, ì 0,48
Íàêðåñëèòè òðàºêòîð³þ ðóõó êóëüêè.
Контрольні запитання
(ñ) Äå – íà Çåìë³ ÷è íà ̳ñÿö³ – á³ëüøå çì³ñòèòüñÿ ò³ëî ïî ãîðèçîíòà-1.
ë³, ÿêùî éîãî êèäàòè ãîðèçîíòàëüíî ç îäíàêîâî¿ âèñîòè ç ð³âíèìè çà ìîäóëåì
øâèäêîñòÿìè?
(ä) Äâà ò³ëà êèíóëè ç áàøòè ãîðèçîíòàëüíî ç³ øâèäêîñòÿìè, îäíà ç ÿêèõ 2.
á³ëüøà çà äðóãó â òðè ðàçè. ßêå ç ò³ë óïàäå ïåðøèì?
(â) Íåâåëèêèé êóáèê ïîì³ñòèëè íà âåðøèí³ ï³âñôåðè. ßêî¿ ïî÷àòêîâî¿ 3.
øâèäêîñò³ òðåáà íàäàòè êóáèêó, ùîá â³ä ïîøòîâõó â³í îä³ðâàâñÿ â³ä ï³âñôåðè
â³äðàçó ï³ñëÿ ïî÷àòêó ðóõó?
279
Ô ² Ç È Ê À 1 0 Ê Ë À Ñ
Лабораторна робота № 6
Âèì³ðþâàííÿ æîðñòêîñò³
Ìåòà ðîáîòè: åêñïåðèìåíòàëüíî ïåðåâ³ðèòè çàêîí Ãóêà ³ âèçíà÷èòè æîð-
ñòê³ñòü ãóìè.
Îáëàäíàííÿ: ãóìîâèé øíóð äîâæèíîþ 20–30 ñì ç äðîòÿíîþ ïåòåëüêîþ íà
îäíîìó ê³íö³; íàá³ð âàæê³â ïî 100 ã; äèíàìîìåòð; ë³í³éêà; øòàíãåíöèðêóëü;
øòàòèâ.
Вказівки щодо виконання роботи
1. Ãóìîâèé øíóð, ³ç ïåòëåþ íà íèæíüîìó ê³íö³, çà-
êð³ïèòè ó øòàòèâ³ (ìàë. 240). Ïîðÿä çàêð³ïèòè ë³í³éêó ó
âåðòèêàëüíîìó ïîëîæåíí³.
2. Êîëè äî ïðóæèíè ï³äâ³ñèòè òÿãàðåöü, òî âíàñë³äîê
䳿 çåìíîãî òÿæ³ííÿ â³í ðóõàºòüñÿ âíèç ³ ðîçòÿãóº ïðó-
æèíó äîòè, äîêè ñèëà òÿæ³ííÿ íå âð³âíîâàæèòüñÿ ñèëîþ
ïðóæíîñò³, ùî âèíèêຠó ïðóæèí³. Òîìó çà çíà÷åííÿ ñèëè
ïðóæíîñò³ F
ïð
áóäåìî ïðèéìàòè âàãó òÿãàðö³â.
3. ϳäâ³ñèòè îäèí òÿãàðåöü. Íîìåð ïîä³ëêè øêàëè
ë³í³éêè, íàâïðîòè ÿêî¿ çíàõîäèòüñÿ ãà÷îê òÿãàðöÿ, ââà-
æàòè çà ïî÷àòîê â³äë³êó âèäîâæåííÿ ãóìîâîãî øíóðà.
4. ϳñëÿ öüîãî ï³äâ³øóâàòè äî ãóìîâîãî øíóðà ïî îä-
íîìó òÿãàðöþ ³ â³äì³÷àòè ùîðàçó çà øêàëîþ ë³í³éêè ïî-
ëîæåííÿ ãà÷êà âåðõíüîãî òÿãàðöÿ.
Ðåçóëüòàòè âèì³ðþâàíü çàïèñàòè äî òàáëèö³.
Íîìåð
äîñë³äó
m, êã
ïð
Fmg=
, Í
(Ïðèéíÿòè
2
ì
10
ñ
g ≈
)
x
, ì
mg
k
x
=
,
Í
ì
1
2
3
4
5. Çà äàíèìè òàáëèö³ ïîáóäóâàòè ãðàô³ê çàëåæíîñò³ ñèëè ïðóæíîñò³ â³ä âè-
äîâæåííÿ ãóìîâîãî øíóðà. Ïðè ïîáóäîâ³ ãðàô³êó çà ðåçóëüòàòàìè âèì³ðþâàí-
íÿ åêñïåðèìåíòàëüí³ òî÷êè ìîæóòü íå ëåæàòè íà îäí³é ïðÿì³é, ùî â³äïîâ³äàº
ôîðìóë³
ïð
Fkx= . Öå ïîâ’ÿçàíî ç ïîõèáêàìè âèì³ðþâàíü. Ó öüîìó âèïàäêó
ãðàô³ê ñë³ä áóäóâàòè òàê, ùîá ïðèáëèçíî îäíàêîâà ê³ëüê³ñòü òî÷îê áóëà ïî ð³ç-
í³ áîêè â³ä ïðÿìî¿.
6. Çà òàíãåíñîì êóòà íàõèëó ãðàô³êó âèçíà÷èòè æîðñòê³ñòü. Öå ³ áóäå øó-
êàíèì ñåðåäí³ì çíà÷åííÿì æîðñòêîñò³
c
.k
Ïîð³âíÿòè éîãî ç äàíèìè òàáëèö³.
Çðîáèòè âèñíîâîê.
Ìàë. 240
280
Ë À Á Î Ð À Ò Î Ð Í ² Ð Î Á Î Ò È
7. Îá÷èñëèòè â³äíîñíó ïîõèáêó íåïðÿìèõ âèì³ðþâàíü (ñêîðèñòàâøèñü äà-
íèìè ïåðøîãî äîñë³äó)
kmgx
mgx
mgx
∆∆∆
ε=ε+ε+ε= + +
,
äå 0,002 êãm∆= , 1ììx∆= ,
2
ì
0,02
ñ
g∆=
ïðè
2
ì
10 .
ñ
g =
8. Âèçíà÷èòè
kc
kk∆=ε ³ ðåçóëüòàò âèì³ðþâàíü çàïèñàòè ó âèãëÿä³:
Í
().
ì
c
kk k=±∆
Додаткове завдання
Âèçíà÷èòè ìîäóëü ïðóæíîñò³ ãóìè.
1. Îë³âöåì (àáî ðó÷êîþ) íàíåñòè íà ãóìîâèé øíóð äâ³ ì³òêè. ˳í³éêîþ âè-
ì³ðÿòè â³äñòàíü (l
0
) ì³æ ì³òêàìè.
2. Äî íèæíüîãî ê³íöÿ øíóðà ï³äâ³ñèòè äâà âàíòàæ³. Âèì³ðÿòè â³äñòàíü (l)
ì³æ ì³òêàìè íà ðîçòÿãíóòîìó øíóð³.
3. ßêùî øíóð ìຠêðóãëèé ïåðåð³ç, òî âèì³ðÿòè ä³àìåòð øíóðà (D) øòàí-
ãåíöèðêóëåì.
ßêùî øíóð ìຠïðÿìîêóòíèé ïåðåð³ç, òî âèì³ðÿòè ë³í³éêîþ äîâæèíó (à)
³ øòàíãåíöèðêóëåì øèðèíó (b) ïðÿìîêóòíîãî ïåðåð³çó øíóðà ó ðîçòÿãíóòîìó
ñòàí³.
4. Ìîäóëü Þíãà îá÷èñëèòè çà äîïîìîãîþ ðîçðàõóíêîâî¿ ôîðìóëè: äëÿ
øíóðà, ùî ìຠêðóãëèé ïåðåð³ç:
=
π−
0
2
0
4
()
Fl
E
Dll
;
äëÿ øíóðà, ùî ìຠïðÿìîêóòíèé ïåðåð³ç:
=
−
0
0
()
Fl
E
ab l l
.
5. Îá÷èñëèòè â³äíîñíó òà àáñîëþòíó ïîõèáêè âèì³ðþâàíü.
Контрольні запитання
(ñ) Âêàæ³òü ïðàâèëüíèé çàïèñ çàêîíó Ãóêà: 1.
=−
r
r
Fkx
, (F
ïð
)
x
= −kx, =−Fkx.
(ä) ßê ç’ºäíàòè ÷îòèðè ïðóæèíè ç æîðñòêîñòÿìè ïî 2 Í/ì êîæíà äëÿ 2.
îäåðæàííÿ çàãàëüíî¿ æîðñòêîñò³ 3/2 Í/ì?
(â) Ïåðøà ïðóæèíà â 3. k
ðàç³â äîâøà â³ä äðóãî¿ ³ âèãîòîâëåíà ç äðîòó â
p
ðàç³â ìåíøîãî ä³àìåòðó. Ïîð³âíÿéòå ¿õ æîðñòêîñò³.