Определение g по дальности тела, брошенного под углом
При фиксированной начальной скорости снимайте дальность R при разных углах бросания θ. Линейная аппроксимация R от sin 2θ даёт наклон v₀²/g.
Школьные· 24 мин·Похожий симулятор: Классическая механикаДвижение тела, брошенного под углом к горизонту
Цель работы
Определить ускорение свободного падения: R = (v₀²/g) sin 2θ, значит g = v₀²/наклон. В работе v₀ = 20 м/с.
Оборудование
- Метательная установка
- Дальномер
Эксперимент
Теория
Для тела, брошенного с горизонтальной поверхности под углом θ при отсутствии сопротивления воздуха, дальность R = (v₀²/g) sin 2θ. График R(sin 2θ) — прямая через начало координат с наклоном v₀²/g.
Ход работы
- Начальная скорость зафиксирована: v₀ = 20 м/с. Меняйте только угол бросания θ.
- Для каждого угла запишите дальность R (небольшой шум дальномера).
- Повторите не менее чем для 6 разных углов. В таблице считается sin 2θ.
- Проверьте линейную аппроксимацию R(sin 2θ): g = v₀²/наклон.
- Сравните полученное g с табличным 9,81 м/с² и сформулируйте вывод.
Вывод
Найденное g согласуется с табличным 9,81 м/с² в пределах допуска. Основные погрешности: шум дальномера, отсчёт угла и пренебрежение сопротивлением воздуха.