Лабораторная работа №6

ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ ДИНАМИКИ ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ И

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ НА МАШИНЕ АТВУДА.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: проверка второго закона Ньютона и определение ускорения силы тяжести.

ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: машина Атвуда, секундомер, набор грузов, набор шариков.

1. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ.

Основным законом поступательного движения твердого тела является второй закон Ньютона: ускорение α, приобретаемое телом под действием силы F, направлено также, как и сила, а по величине пропорционально силе и обратно пропорционально массе тела m:

Если на тело действует несколько сил, то под силой во втором законе Ньютона следует понимать равнодействующую этих сил.

Всякое равноускоренное движение совершается под действием постоянной силы. К равноускоренному движению относится и движение тела под действием силы тяжести (свободное паление). Силой тяжести называется сила, с которой тело притягивается к земле. На основании закона всемирного тяготения можно записать:

где Р. – сила тяжести,

R – расстояние от тела до центра земли,

m – масса тела,

М – масса земли равная 6, 4_* 10²⁴кг

– гравитационная постоянная, равная 6, 67_*10^-11кг-1

Под действием силы тяжести тело приобретает ускорение, которое называется ускорением силы тяжести и обозначается g

Запишем закон Ньютона для движения тела под действием силы тяжести:

Р.=mg

Сравнивая формула (1) и (2), можно получить, что:

Из формулы (3) видно, что ускорение силы тяжести зависит от расстояния до центра Земли и не зависит от массы тела. Таком образом, все тела свободно падают с одинаковым ускорением на одной и той же широте. На разных широтах ускорение силы тяжести различно. Это объясняется, во-первых, тем, что Земля не является правильным шаром; а несколько сплющена у полюсов, и во-вторых, вращением Земли во круг своей оси. На средних широтах ускорение силы тяжести принято считать равным 9, 81 м/с².