Виртуалды зертханалық жұмыс: анимация, өлшеу, траектория, график және тәжірибелік қателікті анықтау
Мақсат: горизонтқа бұрыш жасай лақтырылған дененің қозғалысын зерттеу, бастапқы жылдамдықты құраушыларға жіктеу, ұшу уақыты мен қашықтығын анықтау.
Идеал режимде h₀ = 0
Ауа кедергісі жоқ идеал модельде масса траекторияға әсер етпейді.
Құрал-жабдықтар:
Виртуалды лақтыру құрылғысы, электрондық секундомер, координаталық тор, виртуалды сызғыш, бұрыш өлшегіш, график тұрғызу құралы.
Дене жерге түскеннен кейін нәтижелер осы жерде көрсетіледі.
| № | v₀, м/с | α, ° | h₀, м | Tтеор, с | Tтәж, с | Hтеор, м | Hтәж, м | Lтеор, м | Lтәж, м | |ΔL|, м | εL, % |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | — | — | — | — | — | — | — | — | |||
| 2 | — | — | — | — | — | — | — | — | |||
| 3 | — | — | — | — | — | — | — | — | |||
| 4 | — | — | — | — | — | — | — | — | |||
| 5 | — | — | — | — | — | — | — | — |
Графиктер параметрлер өзгерген кезде автоматты жаңарады. h₀ = 0 болғанда ұшу қашықтығы 45° бұрышта ең үлкен мәнін алады.
Қателікті есептеу үшін кемінде бір аяқталған өлшеу қажет.
Кестеде толық жол жоқ. «Мысалмен толтыру» немесе «Ағымдағы өлшеуді қосу» батырмаларын пайдаланыңыз.
Дененің горизонталь және вертикаль бағыттардағы қозғалыстары бір-біріне тәуелсіз қарастырылады. Екі қозғалыс бір уақытта орындалады.
Ауа кедергісі ескерілмегенде горизонталь бағытта күш әсер етпейді. Сондықтан vₓ тұрақты, ал aₓ = 0.
Вертикаль бағытта денеге тұрақты еркін түсу үдеуі әсер етеді. Сондықтан vᵧ уақыт бойынша сызықты өзгереді.
Ең жоғарғы нүктеде вертикаль жылдамдық нөлге тең, бірақ дененің толық жылдамдығы нөлге тең болмайды. Горизонталь жылдамдық сақталады.
Ауа кедергісі ескерілмегенде дененің траекториясы парабола болады.
Бастапқы және соңғы биіктіктер бірдей, ауа кедергісі жоқ жағдайда ұшу қашықтығы 45° бұрышта ең үлкен болады. Бұл тұжырым h₀ > 0 немесе ауа кедергісі бар жағдайда міндетті түрде орындалмайды.
Ауа кедергісі ескерілмегенде дененің массасы ұшу уақытына, биіктігіне және қашықтығына әсер етпейді.
1. Дене ең жоғарғы нүктеге жеткенде оның жылдамдығы толық нөлге тең болады.
2. Ауа кедергісі ескерілмесе, горизонталь жылдамдық тұрақты болады.
3. Дененің үдеуі ең жоғарғы нүктеде нөлге тең.
4. Горизонталь және вертикаль қозғалыстардың уақыттары әртүрлі.
5. Бастапқы және соңғы биіктіктер бірдей болса, 30° және 60° бұрыштардағы ұшу қашықтықтары тең.
6. Лақтыру бұрышы артқан сайын ұшу қашықтығы әрқашан артады.
7. Бастапқы жылдамдық екі есе артса, ұшу қашықтығы да екі есе артады.
8. Ауа кедергісі ескерілмесе, ауыр және жеңіл денелер бірдей v₀ және α жағдайында бірдей траекториямен қозғалады.
Тәжірибеде дене 20,00 м/с бастапқы жылдамдықпен горизонтқа 45° бұрыш жасай лақтырылды. Дененің теориялық ұшу уақыты 2,88 с, ең үлкен көтерілу биіктігі 10,19 м, ал ұшу қашықтығы 40,77 м болды.